Guide ultime du lavage des minerais

Qu'est-ce que le lavage des minerais ?

Le lavage du minerai est le processus qui consiste à utiliser de l'eau ou une force mécanique pour agiter et frotter le minerai brut, laver et séparer l'argile du minerai. Les gisements de minerais alluviaux (comme l'or, le platine, le tungstène, l'étain) et d'autres minéraux tels que le plomb, le cuivre, le fer et le manganèse, qui sont profondément oxydés et altérés, doivent généralement être lavés pour éliminer une partie de la gangue ou de l'argile avant d'être concassés ou valorisés.

Pourquoi laver le minerai ?

1. Le processus de lavage sert souvent de préparation préliminaire avant le concassage et d'autres étapes d'enrichissement. Le lavage des boues et la séparation des déchets grossiers peuvent augmenter l'efficacité globale et réduire l'usure de la machine.

2. Le lavage permet d'éviter le colmatage du bac, du concasseur et de l'équipement de criblage, ce qui garantit un flux régulier.

3. Les boues et les roches de certains minerais sont très différentes en termes de lavabilité (comme la flottabilité). La séparation de la boue de minerai et de la roche de minerai par un processus de lavage permet d'obtenir un meilleur effet de flottation. Dans ce cas, bien que le lavage soit un processus auxiliaire, il a un impact significatif sur l'ensemble du processus de production.

4. Pour certains minerais résiduels alluviaux d'oxyde de manganèse, de limonite ou de bauxite qui ne contiennent que des minéraux de très faible valeur, la séparation par lavage peut améliorer la teneur en pépites minérales.

5. Le processus de lavage, d'épuration et de classification convient également au traitement des roches phosphatées siliceuses altérées et du kaolin.

Les propriétés de l'argile affectent la sélection de la machine à laver le minerai

La lavabilité du minerai est liée à la plasticité de l'argile, à la teneur en eau, à l'expansibilité, à la perméabilité et à la composition granulométrique du minerai. Plus la plasticité de l'argile est faible, plus l'expansion et la perméabilité sont fortes, plus le minerai est facile à laver. Plus la teneur en matières rocheuses est élevée, plus l'agitation de l'impact dans le lavage du minerai est importante et plus le lavage est rapide.

Machines à laver le minerai

Ajouter une conduite d'eau à haute pression sur le crible grizzly, le crible vibrant, le crible rotatif et la machine de criblage de minerais similaire, pour effectuer simultanément le criblage et le lavage.
Les laveurs de minerais comprennent des laveurs à spirale, des laveurs à trommel, des tamis de lavage hydrauliques, des laveurs à cylindre et des laveurs à auge.

1. Tamis de lavage hydraulique

Principales parties du crible de lavage hydraulique : pistolet à eau à haute pression, crible plat, crible à débordement, crible incliné et crible à gros matériaux.
L'écran plat et l'écran incliné ont une largeur d'environ 3 m, la longueur de l'écran plat est de 2~3 m, la longueur de l'écran incliné est de 5~6 m, l'angle d'inclinaison est de 20°~22°, et l'angle d'inclinaison de l'écran pour les matériaux de grande taille est de 40°~45°. Le crible de débordement des deux côtés est perpendiculaire au crible plat, et la bande du crible est faite d'acier rond de 25 ~ 30 mm, et l'espacement est généralement de 25 ~ 30 mm.

Le crible de lavage hydraulique a une structure simple, une grande capacité de production et une utilisation facile.
Inconvénients : Le pistolet à eau nécessite une pression d'eau élevée et une forte consommation d'énergie ; il a une faible capacité à briser les petits agglomérats.

2. Tamis de lavage vibrant

écran vibrant produit
Les cribles vibrants utilisés dans les mines adoptent souvent des cribles à double couche pour le criblage des minerais moyennement et finement broyés.
Ajouter un dispositif de rinçage à l'eau sous haute pression sur la machine de criblage fixe. La pression de l'eau de rinçage est généralement de 0,2-0,3 MPa, et la consommation d'eau par tonne de minerai est de 1 ~ 2 m3.
Lorsque le minerai brut contient peu de boue et que la cohésion n'est pas forte, l'utilisation de cette combinaison peut répondre aux exigences du lavage.

3. Tamis à cylindres

Produit de tamisage à cylindres
Son cylindre est en acier, en maille tissée ou en tiges d'acier. Un tuyau d'eau de rinçage à haute pression est disposé dans la direction longitudinale du cylindre. Avec la rotation du cylindre, les blocs de minerai sont retournés et heurtés les uns contre les autres, et le minerai et l'argile sont dispersés. Des plaques d'obstruction intégrées, des chaînes peuvent améliorer l'effet de lavage.

Le diamètre du cylindre est de 1,0~3,0m, la longueur est de 3,0~7,5m, la vitesse de rotation du cylindre est de 15-30r/min, et la capacité de production est de 30~400t/h.

4. Trommel de criblage, laveur par attrition

Trommel de criblage, laveur par attrition
L'épurateur à attrition à tamisage convient au traitement de minerais lavables de taille moyenne, jusqu'à 300 mm.
Le cylindre de l'épurateur par attrition est non poreux, le cylindre et la paroi intérieure sont revêtus d'acier au manganèse ou de caoutchouc, et la plaque de revêtement comporte des nervures formant une spirale dont le pas augmente progressivement vers l'extrémité de décharge, ce qui permet de disperser les matières et de les déplacer vers l'extrémité de décharge. Le cylindre est mis en rotation par la friction du rouleau métallique ou du pneu en caoutchouc.

En général, l'épurateur par attrition a besoin d'un taux de remplissage allant jusqu'à 25%. Le minerai et l'eau pénètrent en même temps dans le cylindre à partir de l'orifice d'alimentation, atteignant une certaine concentration (fraction de masse solide de 40% ~ 50%), de manière à obtenir une fluidité suffisante. En même temps, un tuyau d'eau à buse fixe peut être placé dans le corps de la machine de lavage, et la pression de l'eau est généralement de 0,1 à 0,2 MPa.

Pour le minerai facile à nettoyer, l'épurateur doit utiliser une vitesse plus faible (3o% - 4o% vitesse critique), pour le minerai à forte teneur en argile plastique, l'épurateur doit utiliser une vitesse élevée (70% ~ 80% vitesse critique).

Lorsque le cylindre tourne, le matériau forme un mouvement de cascade dans le laveur, provoquant la chute du minerai et générant une forte friction, forçant la désintégration du matériau argileux hautement plastique. Le matériau rocheux chassé par l'eau à haute pression est évacué par l'orifice de décharge avec le flux de boue et s'écoule dans le tamis cylindrique conique en porte-à-faux installé sur l'épurateur pour obtenir une séparation suffisante de la boue et du matériau rocheux.

Machine à laver à auge

La structure du laveur à auge est similaire à celle d'un classificateur à spirale, en ce sens qu'elle comporte deux axes longs dans une goulotte presque semi-circulaire avec des pales d'agitation discontinues.

Le sommet de la lame est une spirale, le diamètre de la spirale est de 800 mm et le pas est de 300 mm. Les deux spirales tournent dans des directions opposées et les lames supérieures sont toutes tournées vers l'extérieur.
La boue est alimentée par l'extrémité inférieure du réservoir, et le ciment du minerai est coupé, frotté et lavé par l'eau à haute pression alimentée par l'extrémité supérieure, et l'argile et les pépites sont libérées. La boue argileuse est évacuée par le réservoir de débordement inférieur, et les matériaux grossiers sont poussés par les pales et évacués par l'orifice de décharge situé à l'extrémité supérieure du réservoir.

La machine de lavage à auge possède une forte capacité de coupe et de lavage, ainsi qu'une forte capacité à briser les petites masses de boue. Elle convient au traitement des minerais difficiles à laver, de faible densité, de granulométrie moyenne et plus boueux. Elle a une grande capacité de traitement et une grande efficacité de lavage ; l'inconvénient est que la taille du minerai lavé est limitée, généralement pas plus de 50 mm, sinon la lame en spirale est facilement cassée ou même brisée.

La machine de lavage à auge, dont les dimensions sont de 6660 mm x 1500 mm, a un volume de réservoir de 6 m3. La capacité de la mine d'étain alluviale en pente est de 800~1100t/d, et la consommation d'eau par tonne de minerai est de 4~6m3.

Classificateur en spirale

Produit de classification en spirale
Le classificateur en spirale peut être utilisé comme laveur de minerai. Mais comme il n'est pas très puissant pour briser et disperser, il est principalement utilisé pour traiter les produits de boue et de sable déchargés par d'autres équipements de lavage de minerais et pour éliminer davantage la boue.

Processus de lavage du minerai

Il existe essentiellement deux types de procédés de lavage des minerais :
Le premier est le "lavage du minerai + processus de séparation des boues et des roches", qui consiste en un équipement de criblage ordinaire (tamis grizzly, tamis vibrant, tamis trommel, etc.) et en un classificateur en spirale ;
Le second est le processus qui consiste à utiliser un équipement de lavage spécialisé.

L'ancien "procédé de lavage du minerai + séparation des boues et des roches" est généralement combiné au circuit de concassage, l'équipement de criblage jouant un rôle à la fois dans l'installation de concassage et de broyage et dans l'installation de lavage et de criblage, ce qui permet d'économiser des coûts. Il convient au traitement des minerais de faible quantité, de faible plasticité et peu agglomérés.

Cependant, pour les minerais plus argileux, à plasticité élevée et agglomérés, il est nécessaire d'utiliser un équipement de lavage spécial et de procéder à deux, voire trois lavages pour séparer l'argile du minerai.

Après le processus de lavage, il y a souvent une opération de concentration des boues, principalement à l'aide d'un épaississeur à plaques inclinées, d'un épaississeur à cône profond, d'un silo à sable vertical et d'autres équipements, et le trop-plein d'eau de l'opération de concentration retourne à l'installation de lavage.

Cas - Lavage de l'étain alluvionnaire

Composition de l'étain alluvial brut
Contient 0,329% d'étain et 26,68% de fer. Il ne contient pas de minéraux de valeur dans la catégorie de grain +50mm.

Répartition par taille
La taille de -2mm représente 88,42%, et la taille de -0,074mm représente 59,96%. Beaucoup d'entre eux sont très cohésifs, liés à la roche du minerai, ce qui rend le lavage du minerai difficile.

Processus de lavage