La région de Chongqing (Chine) est riche en minerais associés à la barytine et à la fluorite. Ces minerais sont caractérisés par une forte intercroissance entre la barytine et la fluorite, ce qui rend leur séparation difficile. La barytine et la fluorite se trouvent souvent entrelacées, sous forme d'agrégats, voire d'inclusions l'une dans l'autre. Certains minéraux de gangue, tels que la calcite et le quartz, compliquent encore davantage le processus d'obtention de produits de haute pureté.

Face à ce type de minerai, notre méthode privilégiée est celle de la séparation par gravité-flottation. Cette approche permet une séparation efficace et offre des rendements économiques notables.

1. Propriétés et analyse du minerai brut

1.1 Composition minérale

Le minerai est principalement composé de barytine (53.12 %) et de fluorite (30.24 %), avec des minéraux de gangue tels que la calcite, le quartz et des quantités mineures de feldspath potassique et d'hématite. L'analyse de libération a montré que la barytine et la fluorite ont des taux de libération individuels élevés, respectivement de 84.43 % et 85.06 %. Le degré de libération élevé permet une séparation efficace pendant le traitement.

1.2 Distribution de la taille et de la densité des particules

Les particules de fluorite sont généralement comprises entre 20 et 300 µm, certaines atteignant 425 µm. Ce sont des minéraux de fluorure de calcium de haute pureté avec un bon clivage. La barytine est plus dense, avec des pics de densité à 3.1-3.2 g/cm³ et 4.4-4.5 g/cm³. Sur la base de ces propriétés, la séparation par gravité est bien adaptée au traitement initial, tandis que la flottation peut être utilisée pour affiner le concentré de fluorite.

2. Conception du flux de traitement des minéraux

Un procédé combiné de gravité et de flottation a été développé pour maximiser la récupération et la pureté du produit. La séparation par gravité a été utilisée pour récupérer la barytine et préconcentrer la fluorite, tandis que la flottation a été appliquée pour valoriser la fluorite à une teneur supérieure.

2.1 Séparation par gravité

Classification granulométrique et équipement

Le minerai a été divisé en deux fractions granulométriques : grossière (-5+0.45 mm) et fine (-0.45 mm). Les particules grossières ont été traitées à l'aide d'un gabarit et les particules fines ont été traitées avec une goulotte en spirale. Cette approche a exploité la différence de densité entre la barytine, la fluorite et les minéraux de gangue pour une séparation efficace.

Résultats de la séparation par gravité

L'étape de séparation par gravité a produit un concentré de barytine avec une teneur de 93.44 % et un taux de récupération de 87.88 %. Une grande partie des minéraux de gangue a été éliminée à ce stade et la fluorite a été préconcentrée efficacement, fournissant une alimentation propre pour l'étape de flottation.

3. Flottation pour le traitement de la fluorite

Après séparation par gravité, le pré-concentré de fluorite a été broyé davantage pour améliorer la libération. La flottation a ensuite été utilisée pour séparer la fluorite des minéraux de gangue restants. Des collecteurs d'acides gras ont été appliqués pour cibler les particules de fluorite, tandis que des suppresseurs ont minimisé l'interférence de la calcite et du quartz.

Les résultats du traitement de la fluorite ont montré que le concentré final de fluorite avait une teneur de 97.13 %, avec un taux de récupération de 69.56 % à l'étape de flottation et un taux de récupération global de 62.83 %. Ces résultats démontrent la grande efficacité du procédé combiné dans le traitement de la fluorite.

4. Caractéristiques techniques de la séparation par flottation gravitaire

Combinaison ciblée de processus : Le procédé de flottation par gravité exploite les différences de densité et de propriétés de surface entre les minéraux de barytine, de fluorite et de gangue. La séparation par gravité réduit la charge de flottation en éliminant la gangue plus tôt, tandis que la flottation affine le produit de fluorite.

Utilisation optimisée de l'équipement : La combinaison de gabarits et de goulottes en spirale a permis d'obtenir une récupération élevée de barytine. Le broyage et la flottation ont été utilisés pour affiner efficacement la fluorite, garantissant des taux de récupération élevés lors du traitement de la fluorite.

Utilisation efficace des réactifs : Les collecteurs d’acides gras et les suppresseurs sélectifs ont amélioré la sélectivité de flottation pour le traitement de la fluorite, minimisant ainsi la perte de fluorite dans les résidus.

Équilibre entre coût et efficacité : En réduisant la quantité de matière à flotter, l’étape de gravité réduit les coûts chimiques et énergétiques, rendant le processus économiquement viable pour le traitement de la fluorite à grande échelle.

5. Conclusion

Le procédé combiné « séparation par gravité suivie d'une flottation » est très efficace pour le traitement des minerais associés à la barytine et à la fluorite à Chongqing. La séparation par gravité améliore considérablement la récupération de la barytine, tandis que la flottation transforme efficacement la fluorite en une pureté élevée. Ce procédé est à la fois rentable et économe en ressources, garantissant des produits de haute qualité pour le marché.

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