Séparation par gravité du minerai d'étain : facteurs d'influence, avantages et inconvénients

Le minerai d'étain, en tant que ressource métallique stratégique clé, joue un rôle indispensable dans l'électronique, la métallurgie, l'industrie chimique et d'autres domaines. Parmi les nombreuses méthodes de valorisation du minerai d'étain, la séparation par gravité est devenue l'un des moyens les plus couramment utilisés avec ses avantages uniques, particulièrement efficace pour traiter le minerai d'étain noyé à gros grains. Ce qui suit est une introduction aux facteurs d’influence ainsi qu’aux avantages et aux inconvénients de la séparation par gravité du minerai d’étain.

 

 

Facteurs affectant l'effet de la séparation par gravité du minerai d'étain

L'effet de la séparation par gravité du minerai d'étain est affecté par de multiples facteurs, impliquant principalement les caractéristiques du minerai lui-même, les propriétés du milieu de séparation, le type d'équipement et les conditions de fonctionnement. Voici une analyse détaillée des principaux facteurs d’influence et des directions d’optimisation :

1. Propriétés du minerai

Les propriétés du minerai telles que taille, densité et forme des particules incorporées de cassitérite et de la composition de minéraux de gangue, etc.

Différence de densité minérale

La densité de la cassitérite (6,4~7,1 g/cm³) est significativement plus élevée que celle des minéraux de gangue (tels que quartz et minéraux silicatés). Plus la différence de densité est grande, plus l'efficacité de séparation est élevée. Lorsque la différence de densité est inférieure à 0,5, l'effet de séparation par gravité est considérablement réduit et d'autres procédés (tels que la flottation) sont nécessaires pour faciliter la séparation. Si le minerai contient des minéraux à densité plus élevée tels que la magnétite et l'hématite, ils doivent être séparés au préalable par séparation magnétique ou flottation pour éviter d'interférer avec la stratification de séparation par gravité.

 

Distribution granulométrique et forme des particules

• Plage de tailles de particules efficaces : La séparation par gravité a le meilleur effet de séparation sur les particules moyennes et grossières (0,074 à 2 mm), et les particules fines (< 0,037 mm) sont faciles à perdre en raison de la sédimentation lente. Concentrateurs centrifuges et d’autres technologies peuvent étendre la limite de séparation à 10 µm, mais le taux de récupération reste limité.
• Influence de la forme : Les particules en flocons ou plates ont une vitesse de sédimentation lente et se mélangent facilement aux minéraux légers. Un prétraitement de calibrage est nécessaire pour réduire les interférences de forme

    

Teneur en boues de minerai

Les minerais à forte teneur en boues doivent être prélavés et débourbés pour éviter que les particules minérales ne s'encapsulent dans la boue ou n'obstruent l'équipement. Par exemple, l'utilisation d'un laveur à tambour Traiter les boues collantes améliore l'efficacité du reclassement ultérieur.

 

2. Tri des propriétés des médias

Propriétés multimédias, telles que densité, viscosité et débit caractéristiques des médias.

Type et densité du support

• Milieux aqueux : Le trieur est couramment utilisé et peu coûteux, mais sa densité est fixe (1 g/cm³) et sa précision est limitée. Les supports lourds (tels que les liquides lourds ou les suspensions lourdes) peuvent améliorer la précision du tri (différence de densité de 0,02), mais le coût est élevé.
• Médias aériens : utilisé dans les zones pauvres en eau (valorisation de l'énergie éolienne), mais l'efficacité du tri est faible, uniquement pour des scénarios spécifiques

     

État du flux multimédia

La vitesse d'écoulement de l'eau et le degré de turbulence ont une influence sur la stratification des particules. Par exemple, la pulsation de l'écoulement de l'eau dans un jigger doit être adaptée à la taille du minerai : les minerais à gros grains nécessitent de grandes courses et de faibles impulsions, tandis que les minerais à grains fins nécessitent l'inverse.

 

 

3. Types d'équipements et paramètres de fonctionnement

Sélection des équipements

• Séparateur de gabarits : convient au minerai à gros grains, optimise le relâchement du lit en ajustant la course, le nombre de courses et la quantité de réapprovisionnement en eau sous l'écran.
• Table à secousses: adapté au minerai à grains fins, grâce au réglage de la pente latérale, du volume d'eau de lavage pour obtenir une « grande pente et une petite eau » (dégrossissage) ou une « petite pente et une grande eau » (sélection).
• Goulotte en spirale et centrifugeuse : pour le traitement des minerais à grains moyens et fins, il est nécessaire de contrôler la concentration d'alimentation (10%~35%) et le volume d'eau de lavage pour éviter une surcharge ou un tri incomplet.

 

 

Optimisation des paramètres de fonctionnement

• Concentration de l'alimentation : une concentration trop élevée (> 25%) réduira l'efficacité de la stratification et devra être contrôlée par calibrage ou dilution.
• Débit d'eau et correspondance des bulles : dans le concentrateur centrifuge, la taille des bulles doit correspondre à la taille des particules minérales (par exemple, les particules de -10 μm nécessitent des bulles de 45 à 59 μm), pour améliorer la probabilité de collision.

 

 

Avantages et inconvénients de la séparation par gravité du minerai d'étain

La séparation par gravité du minerai d'étain est une méthode de séparation basée sur la différence de densité minérale, ses avantages et ses inconvénients doivent être combinés avec les caractéristiques du minerai, du processus et de la sélection de l'équipement évaluation complète.

 

Avantages de la séparation par gravité du minerai d’étain

 

Fonctionnement simple et faible coût

La méthode de séparation par gravité ne nécessite pas de système pharmaceutique complexe, reposant principalement sur une séparation physique (comme le flux d'eau et le champ de gravité), l'investissement en équipement et les coûts d'exploitation sont nettement inférieurs à ceux flottation ou séparation magnétique. Par exemple, séparateurs à jig, goulottes en spirale, et d'autres équipements à structures simples et à faible consommation d'énergie conviennent aux mines de petite et moyenne taille.

 

Protection environnementale exceptionnelle

Le procédé de séparation par gravité n'utilise pas de produits chimiques, ce qui évite le rejet de substances nocives dans les eaux usées et répond aux exigences de développement des mines vertes. Il est particulièrement adapté aux zones où les exigences en matière de protection de l'environnement sont strictes.

 

Haute efficacité du tri des grains grossiers

Pour la cassitérite à grains moyens et grossiers (0,074 à 2 mm), la méthode de séparation par gravité peut utiliser efficacement la différence de densité pour obtenir un tri à haut rendement. Par exemple, le taux de récupération du jigger peut atteindre plus de 70% lors du traitement de la cassitérite à grains grossiers, ce qui est particulièrement adapté aux minerais de type cassitérite-sulfure ou cassitérite-silice.

 

Forte capacité d'adaptation

Il peut traiter de nombreux types de minerais d'étain, y compris la cassitérite dure, wolframite, et d'autres minéraux présentant des différences de densité importantes. La table vibrante peut également être adaptée à différentes granulométries en ajustant la pente latérale et le débit d'eau.

 

Inconvénients de la séparation par gravité du minerai d'étain

 

Mauvaise séparation des grains fins et microfins

La séparation par gravité est inefficace pour trier la cassitérite fine (< 0,037 mm) et microfine (< 0,01 mm) et est sujette à une perte de métal en raison d'une vitesse de sédimentation insuffisante. Par exemple, la récupération de cassitérite de -0,02 mm à partir d'un agitateur peut être inférieure à 30%, nécessitant l'aide d'un dispositif de flottation ou d'une centrifugeuse.

 

Coûts élevés d'usure et de maintenance des équipements

L'équipement de séparation par gravité (par exemple, le tamis à jigger, la paroi intérieure de la goulotte en spirale) est facile à user sous l'impact du minerai à haute dureté, et les pièces résistantes à l'usure (par exemple, la fonte à haute teneur en chrome) doivent être remplacées régulièrement, ce qui augmente le coût de maintenance.

 

Exigences strictes en matière de prétraitement

• Teneur élevée en boues : Un prélavage est nécessaire pour éliminer la boue, sinon la boue enroulée autour des particules minérales interférera avec le tri. Par exemple, les sols visqueux doivent être traités dans la machine à laver les cylindres.
• Contrôle de la taille des particules :un concassage et un criblage en plusieurs étapes (par exemple un concasseur à quatre rouleaux pour éviter un concassage excessif) sont nécessaires, sinon la taille des particules mélangées réduira la précision du tri.

 

Capacité de traitement limitée pour les minéraux associés

L'effet de tri n'est pas bon pour les minéraux d'accompagnement présentant de faibles différences de densité (par exemple, sulfure, oxyde de fer), qui doivent être combinés par séparation magnétique ou flottation. Par exemple, la pyrite magnétique doit être éliminée au préalable par séparation magnétique, sinon elle sera mélangée au concentré de séparation par gravité.

 

La méthode de séparation par gravité occupe une place importante dans le domaine de enrichissement du minerai d'étain et est largement apprécié pour ses avantages de processus simple, de faible coût et de respect de l'environnement. Dans l'application pratique, il est nécessaire de prendre en compte la nature du minerai, les conditions de l'équipement et d'autres facteurs, et de sélectionner soigneusement le processus de réélection et les paramètres de l'équipement, pour obtenir les meilleurs indices de valorisation, afin de créer les plus grands avantages économiques.