Flottation et séparation magnétique utiliser différentes propriétés minérales. La flottation sépare les particules grâce aux différences de mouillabilité de surface et de fixation des bulles après conditionnement de la boue.. La séparation magnétique utilise les différences de susceptibilité magnétique et de réponse des particules à un champ magnétique. Aucune des deux méthodes n’est universellement meilleure: minéralogie, libération, taille des particules, les tests chimiques et d'enrichissement de l'eau déterminent si un circuit doit utiliser la flottation, séparation magnétique ou les deux.
Comment fonctionnent la flottation et la séparation magnétique
Les deux méthodes agissent sur les particules minérales libérées, mais les forces de séparation sont différentes. Les États-Unis. Ministère de l’Énergie Feuille de route technologique de traitement des minéraux définit la flottation comme une séparation dans une boue agitée et aérée où les minéraux sélectionnés s'attachent aux bulles, tandis que la séparation magnétique utilise des aimants permanents ou des électro-aimants pour séparer les particules magnétiques.
Flottation de mousse
Le minerai broyé est mélangé à de l'eau et conditionné de sorte que les surfaces de particules sélectionnées deviennent plus ou moins susceptibles de s'attacher aux bulles d'air.. L'aération transporte des particules hydrophobes appropriées dans un produit moussant. Collectionneurs, mousseurs, modificateurs, Le contrôle du pH et la chimie de l’eau influencent la sélectivité.
Séparation magnétique
Le minerai préparé passe à travers un champ magnétique. Les particules ayant une réponse magnétique suffisante suivent un chemin différent des particules faiblement magnétiques ou non magnétiques. Intensité du champ, pente, taille des particules, l'état de la boue et la configuration du séparateur influencent la division.
Le nom du produit à lui seul ne révèle pas la bonne méthode. Un minéral peut réagir différemment en raison de sa composition, oxydation, revêtements de surface, intercroissance avec la gangue ou quantité de libération obtenue lors du broyage. Donc, la sélection du processus commence par la caractérisation des minéraux plutôt que par une liste d'équipements.
Flottation vs séparation magnétique: Comparaison technique
| Facteur de décision | Flottation | Séparation magnétique | Preuve requise |
|---|---|---|---|
| Propriété utilisée | Mouillabilité de la surface et fixation des bulles-particules | Susceptibilité magnétique et réponse des particules dans un champ | Minéralogie, comportement de surface et susceptibilité magnétique |
| Conditions d'alimentation typiques | Boue minérale conditionnée avec des solides et une chimie contrôlés | Solides secs ou boue, en fonction de la fonction de séparation | Humidité, densité de la pulpe, taille des particules et comportement de manipulation des matériaux |
| Variables de contrôle primaires | Schéma de réactif, pH, chimie de l'eau, aération, comportement de mélange et de mousse | Intensité et gradient du champ, vitesse d'avance, taille des particules, état du tambour ou de la matrice et eau de lavage le cas échéant | Tests au banc sur une variabilité représentative du minerai |
| Limitation commune | Mauvaise sélectivité de l'oxydation de surface, boues, entraînement ou chimie inappropriée | Contraste magnétique insuffisant, agrégation de particules ou entraînement de matériaux non magnétiques | Dosages et minéralogie pour l'alimentation animale, se concentrer, rebuts et résidus |
| Rôle dans un circuit combiné | Récupérer ou rejeter les minéraux non séparés de manière adéquate par réponse magnétique | Préconcentrer une fraction magnétique ou éliminer les impuretés magnétiques avant ou après flottation | Essais comparatifs et bilan de masse |
Quand la flottation est techniquement pertinente
La flottation devient pertinente lorsque les minéraux précieux et la gangue peuvent être séparés grâce à une différence contrôlée de réponse de surface.. Les minéraux sulfurés sont une application courante, mais les minéraux oxydés et les minéraux industriels peuvent également être traités lorsqu'un système de conditionnement approprié crée une sélectivité utile.. La flottation directe peut récupérer le précieux minéral en mousse, tandis que la flottation inverse peut faire flotter la gangue sélectionnée et laisser le minéral souhaité dans le produit cellulaire.
UN machine de flottation mécanique fournit le mélange et l'aération, mais l'équipement à lui seul ne crée pas de sélectivité. Le circuit a également besoin d'une libération appropriée, préparation de réactif, temps de conditionnement, contrôle de la densité pulpaire, répartition de l'air, manipulation des mousses et gestion de l'eau. Modifications des ions dissous, l'état d'oxydation ou l'argile fine peuvent modifier le même schéma de réactifs.
La taille des particules affecte la collision, fixation et transport à travers la mousse. Les particules composites très grossières peuvent ne pas rester attachées, tandis que les particules très fines peuvent avoir une faible probabilité de collision ou pénétrer dans la mousse par entraînement d'eau.. Déschlammage, un broyage par étapes ou un traitement séparé des fractions granulométriques peut être envisagé lorsque les essais identifient un avantage clair.
Quand la séparation magnétique est techniquement pertinente
La séparation magnétique est appropriée lorsque le minéral précieux ou un contaminant a une réponse magnétique mesurable qui diffère de celle des minéraux environnants.. La magnétite est fortement magnétique et constitue une application familière. Les minéraux faiblement magnétiques peuvent nécessiter un équipement de plus haute intensité ou à gradient plus élevé, tandis que les produits non magnétiques peuvent constituer le flux souhaité lorsque l'objectif est l'élimination des impuretés..
UN séparateur magnétique à tambour humide traite le lisier minéral et divise continuellement l'alimentation en flux magnétiques et non magnétiques. L'unité sélectionnée doit correspondre à la réponse minérale et aux fonctions du processus. Une étape de récupération de faible intensité, une étape de nettoyage et une étape d'élimination des impuretés à haut gradient ne sont pas interchangeables simplement parce que toutes utilisent des champs magnétiques.
La préparation des aliments reste importante. Les particules composites transportent ensemble des minéraux magnétiques et non magnétiques. Une alimentation trop grossière peut limiter la libération, alors que les particules ultrafines peuvent s'agréger, suivre l'eau mécaniquement ou réagir différemment aux forces fluides concurrentes. Avance stable, l'état contrôlé de la boue et l'accès pour l'échantillonnage aident à distinguer les performances du séparateur des variations en amont.
Pourquoi la libération minérale est importante pour les deux méthodes
La séparation physique fonctionne sur les particules, pas sur une valeur de test isolée. Si une particule contient à la fois le précieux minéral et la gangue, sa surface et son comportement magnétique reflètent cette structure composite. La particule peut pénétrer dans le mauvais produit ou créer un flux de matières intermédiaires qui nécessite un traitement supplémentaire..
Écrasement, le broyage et la classification doivent donc exposer suffisamment de propriétés minérales pertinentes sans générer de fines inutiles. UN broyeur à boulets pour le broyage du minerai peut fonctionner avec une classification pour contrôler l'alimentation de séparation, mais l'objectif doit provenir de tests de libération par taille et d'enrichissement. Le plus large gamme d'équipements de meulage prend en charge différentes tâches; il ne remplace pas les preuves minéralogiques.
Les tests représentatifs doivent examiner plus d'une mouture nominale. Ils devraient montrer la qualité du concentré, récupération, traction de masse, la minéralogie des rebuts et des résidus change avec la taille. Cette approche identifie si un broyage supplémentaire expose des surfaces minérales utiles ou des grains magnétiques., ou si cela crée principalement des slimes difficiles.
Comment sont organisés les circuits combinés de flottaison et magnétiques
Les circuits combinés se justifient lorsque le minerai contient des minéraux qui répondent différemment aux deux méthodes ou lorsqu'une étape améliore l'alimentation de la suivante.. La commande est spécifique au minerai; il n'y a pas de règle universelle de priorité magnétique ou de flottaison d'abord.
| Disposition possible | Objectif du processus | Ce qui doit être vérifié | Considération en aval |
|---|---|---|---|
| Préconcentration magnétique avant flottation | Récupérer une fraction magnétique ou retirer un matériau magnétique avant la séparation chimique de surface | Traction de masse magnétique, répartition des minéraux précieux et pertes dans chaque flux | Un broyage ou un conditionnement séparé peut être nécessaire pour le reste de l'alimentation de flottation. |
| Flottation avant nettoyage magnétique | Produire un flux de flottation qui bénéficie d'une élimination ou d'une récupération ultérieure des particules magnétiques | Effet des réactifs et des revêtements de surface sur le comportement magnétique en aval | Lavage, un épaississement ou une repulpage peut être nécessaire entre les étapes |
| Traitement séparé des fractions granulométriques | Faites correspondre les fractions grossières et fines à la méthode qui donne une meilleure sélectivité | Répartition des minéraux taille par taille, libération et équilibre hydrique | Les produits doivent être recombinés grâce à un bilan de masse et métallurgique complet |
| Séparation magnétique des résidus de flottation | Évaluer si un minéral magnétique reste dans un flux de rejet de flottation | Minéralogie des pertes et pertinence économique du produit additionnel | Pompage supplémentaire, la déshydratation et la manipulation du produit doivent être incluses |
Chaque arrangement crée des interfaces supplémentaires: pompes, puisards, épaississants, conditionneurs, laveries et matériel de manutention de produits. Le complet système d'équipement d'enrichissement du minerai doit maintenir le flux, densité et chimie entre les étapes plutôt que de traiter chaque séparateur comme une machine indépendante.
Preuves opérationnelles pour le contrôle des processus
Un contrôle fiable dépend d’échantillons de routine et d’un bilan massique. Alimentation, se concentrer, les déchets et les résidus nécessitent des mesures de débit, concentration en matières solides, distribution de taille et analyses adaptées aux minéraux impliqués. Les contrôles minéralogiques permettent de déterminer si les pertes sont des particules libérées, composites ou matériaux transportés mécaniquement avec de l'eau.
- Pour la flottation: suivre la minéralogie alimentaire, moudre, densité de la pulpe, pH, ajout de réactif, tarif aérien, profondeur de mousse, extraction de masse et récupération de l'eau parallèlement aux analyses de produits.
- Pour séparation magnétique: suivre la taille du flux, concentration en matières solides, vitesse d'avance, réglage sur le terrain, état du séparateur, utilisation de l'eau de lavage et analyses de produits magnétiques/non magnétiques.
- Pour les deux méthodes: utiliser des échantillons synchronisés et tenir compte des flux en circulation, car des échantillons de produits isolés peuvent masquer les variations de stock.
- Pour circuits combinés: examiner comment la première étape modifie les surfaces minérales, chimie des boues, répartition granulométrique et chargement des solides avant la deuxième étape.
Une diminution de la qualité du produit doit être étudiée comme un symptôme de processus plutôt que comme attribuée immédiatement à une seule machine.. Variabilité du minerai, libération insuffisante, débit instable, changements d'eau, des composants usés ou des conditions de fonctionnement incorrectes peuvent produire des résultats similaires.
Tests requis avant la sélection de l'équipement
Le programme de test doit utiliser des échantillons qui représentent les types de minerais attendus et leur variabilité.. Les informations essentielles incluent l'identification des minéraux, minéralogie modale, associations de minéraux précieux, libération par taille, chimie alimentaire, comportement à l'oxydation, distribution granulométrique, densité, humidité et qualité de l'eau.
Les tests de flottation doivent comparer les schémas de réactifs appropriés, ordre de conditionnement, pH, concentration en matières solides, étapes de broyage et de nettoyage. Les tests magnétiques devraient établir la réponse de susceptibilité, plage d'intensité appropriée, comportement humide ou sec et effet de la séparation par étapes. Lorsque les deux méthodes semblent pertinentes, les essais comparatifs et combinés doivent clôturer le bilan massique et identifier les flux intermédiaires.
La base de processus résultante doit définir le taux d'alimentation, heures d'ouverture, produits cibles, variation acceptable, bilan hydrique, points de prélèvement et besoins en matière de déshydratation. Le guide de Vanore Mining pour préparation du minerai avant la séparation des minéraux explique comment l'écrasement, dépistage, le broyage et la classification créent une alimentation de séparateur appropriée.
FAQ sur la flottaison et la séparation magnétique
Quelle est la principale différence entre la flottation et la séparation magnétique?
La flottation sépare les minéraux principalement par des différences de mouillabilité de surface et de fixation des bulles après conditionnement de la boue.. La séparation magnétique utilise les différences de susceptibilité magnétique et la réponse des particules à un champ magnétique.
La flottation et la séparation magnétique peuvent-elles être utilisées dans le même circuit d’enrichissement?
Oui. Une étape peut éliminer une fraction magnétique avant la flottation, nettoyer un produit de flottation, ou traiter un flux séparé. Minéralogie, la libération et les tests comparatifs doivent déterminer la séquence.
Quels minerais conviennent à la séparation magnétique?
La séparation magnétique est pertinente lorsque le minéral cible ou une impureté a une réponse magnétique suffisante par rapport aux autres minéraux.. La magnétite est un exemple courant, tandis que les minéraux faiblement magnétiques peuvent nécessiter une intensité de séparateur et des conditions de circuit différentes.
Pourquoi la taille de broyage est-elle importante pour les deux méthodes?
Les deux méthodes agissent sur les particules. Si le minéral précieux et la gangue restent enfermés dans la même particule, ni la réponse de surface ni la réponse magnétique ne peuvent effectuer une séparation nette. Des fines excessives peuvent également créer des problèmes de flottaison et de récupération magnétique.
Quels tests sont nécessaires avant de choisir une méthode de séparation?
Minéralogie représentative, données de libération par taille, chimie alimentaire, une distribution granulométrique et des tests au banc sont nécessaires. Les programmes de flottation examinent également les réactifs, Effets du pH et de l'eau, tandis que les tests magnétiques examinent la susceptibilité, intensité du champ et comportement de séparation par étapes.