EP0476209A1 - Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène - Google Patents
Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène Download PDFInfo
- Publication number
- EP0476209A1 EP0476209A1 EP90402612A EP90402612A EP0476209A1 EP 0476209 A1 EP0476209 A1 EP 0476209A1 EP 90402612 A EP90402612 A EP 90402612A EP 90402612 A EP90402612 A EP 90402612A EP 0476209 A1 EP0476209 A1 EP 0476209A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- ore
- press
- grinding wheels
- wheels
- hopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
- B02C4/28—Details
- B02C4/286—Feeding devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
- B30B3/04—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs co-operating with one another, e.g. with co-operating cones
Definitions
- the present invention relates to a method for enriching heterogeneous ore and mainly phosphate ore. It relates, in particular, to minerals of which at least part of the mineralogical constituents can be considered as fragile in the mechanical sense of the term.
- fragile is meant the fact that a material, under the action of a determined force, before starting to crack, undergoes in its mass a mainly elastic deformation (almost exclusively elastic).
- the parts of the ore which are rich in phosphates are generally in the form of grains (coprolites, ooliths, etc.). As for the other parts, they are distributed in a more or less fine way, either outside the rich grains where they form the exogangue, or inside these grains where they form the endogangue.
- the components of the exogangue have a strong heterogeneity and play a cement role between the phosphate grains.
- the components of the endogangue can also be distributed in a heterogeneous way.
- Phosphate ores are rarely used as is. In general, they are enriched, that is to say that they are subjected to a treatment by which their total concentration of phosphoric anhydride (P2O5) increases. This treatment also aims to increase the ratio of the concentration of phosphoric anhydride to lime (CaO). The higher this ratio, the easier it is to dissolve, by an acid solubilization treatment, phosphoric anhydride (P2O5).
- Magnesium meanwhile, causes, during certain chemical treatments, an increase in the viscosity of the reaction media and therefore poses reprecipitation problems.
- a pre-enrichment step which is often a mechanical treatment step consisting essentially in disaggregating the grains rich in phosphates from the components poor in phosphates.
- This step generally involves one or more treatments such as crushing, graveling, semi-fine preparatory grinding, followed by sieving or dry or wet classification operations. It is often difficult to obtain good disaggregation.
- the adhesion of the phosphate grains with the exogangue causes their poor physical separation and the preservation in the state of the phosphate grains which are ultimately little affected by preliminary treatments such as grinding, crushing, etc., that the endogangous is difficult to remove in subsequent treatments.
- the intensity of the grinding could be increased to better break down the grains of phosphate and thus facilitate the release of the endogangue from these grains.
- the products low in phosphates of the endogangue and the exogangue are in the form of very fine grains, which poses many technical problems for their separation and ecological problems for their rejection in the environment and involves high costs for the implementation of these separation and rejection treatments. Such a method is therefore practically impossible to apply.
- the object of the invention is therefore to provide a process for the separation of the phosphate-rich parts of an ore from the exogangue and from the endogangue of this ore which does not have the drawbacks of the methods known hitherto.
- a machine of known type is generally used as a compacting press used in agglomeration processes.
- a machine of this type is described in document FR-A-2 381 569. It essentially consists of two cylindrical grinding wheels with parallel and horizontal axes, one of which has its fixed axis and the other is subjected to an intense radial force. directed to the other wheel. It further comprises a feed hopper, the outlet of which is above the area between the two grinding wheels. This is filled with the material to be crushed and the two wheels are rotated in opposite directions from one another so that the material loaded on them is entrained between the two wheels where it is subjected to a very high pressure.
- a screw system is provided which forces the material to pass between the two grinding wheels, which ensures pre-compaction.
- the press can also be designed so that the grinding wheels are with horizontal and parallel axes situated in a vertical plane: such a press however causes a complication of the device for feeding the grinding wheels.
- this machine gives out an agglomerated product which is in the form of more or less regular platelets in size and which must be reground later to produce a resistant aggregate whose dimensions are close to a millimeter.
- the grains which are subjected to very intense compression pressures are deformed so that their contact surfaces increase.
- the material undergoes a kind of rolling or hardening. The result is an increase in the adhesion forces between the grains, which generally results in agglomeration of the product.
- the intensity of grain deformations leading to their agglomeration as well as the amount of cracks resulting from their relaxation after compression are linked to the nature of their components but also to the conditions of application of the compression forces on them, in particular, the intensity of these forces.
- these conditions are chosen such that they promote the deformations of the grains and, consequently, their adhesion forces.
- the product leaving the grinding wheels is in the form of hard and resistant plates whereas, in the second case, it is in the form of very friable plates.
- the platelets are easy to disaggregate in a crusher which is, for example, of the roller, percussion or hammer type or by a disintegration treatment with water in a stirred tank or, all the same settling system commonly used in mineralogy.
- the product enriched by the process according to the invention has, compared to products enriched by current processes, a strong increase in the concentration of phosphoric anhydride P2O5, a significant increase in the phosphoric anhydride to lime ratio, a very significant decrease in concentrations of ferric oxide (Fe2O3) and alumina (Al2O3), a decrease in the quartz content, and a significant drop in the concentration of magnesia (MgO).
- a method according to the invention essentially comprises a step 10 of preparation of the ore which is only required for raw ores, a step 20 of disaggregation of the prepared ore and a step 30 of separation of the disaggregated ore.
- the blocks of ore to be prepared are brought to dimensions less than 80 mm, or even 30 mm by a crushing 11 which can be implemented in a jaw type or gyratory type crusher.
- This crushing operation 11 can be followed by sieving 12 which makes it possible to eliminate certain phases, such as flint, at 121. For certain ores whose blocks are already small, this step is not necessary.
- the second step 20 consists first of the embrittlement 21 of the prepared ore 122 where it is subjected, in a press, to intense compressive forces, forces chosen so that it leaves this machine in the form of friable platelets 210 .
- the plates 210 can then be subjected, if necessary, to a moderate grinding 22 in a grinder which is, for example, of the roller, percussion or hammer type, in order to put them in the disaggregated form 220.
- the plates 210 ( or optionally the disaggregated wafers 220) can be subjected to the action of a wet disintegration 23 in apparatuses of the agitated tank, screw or trommel sludge trap type so as to separate the different grains well.
- the disaggregated product 230 is divided into grains, on the one hand, rich in phosphates and, on the other hand, poor in phosphate because they come from the exogangue and the endogangue. The size of these grains is less than a millimeter, the particle size depends on the fineness of the grains of the starting ore.
- the third step 30 consists in a separation treatment of the phase rich in phosphates and of the gangue (product resulting from the exogangue and the endogangue) contained in the disaggregated ore 230.
- the implementation of this treatment is known from the skilled person.
- the coarsest fractions 311 which contain the hardest products, such as quartz, the intermediate fractions 312 which correspond to the enriched ore and the finest fractions 311 'whose particle size is between 2 and 80 micrometers and which contain the gangue rich in clay and magnesia (MgO).
- An additional step of wet treatment by attrition 32 of the enriched products 312 can also be implemented to perfect the separation of the ultra-fine elements which remain stuck on the grains.
- the resulting slurry 320 is then treated by hydrocycloning to separate a residue 331 and the final enriched product 332.
- the treatments in step 30 can be numerous and are adapted to the ore to be treated and to the level of enrichment sought.
- the axis of the grinding wheel 2 rotates in a bearing 5 mounted to slide in a slide 4b provided on the frame of the machine.
- the bearing 5 can thus move in translation horizontally towards the other grinding wheel 1 and this under the action of one or more jacks 5b which apply a force F on the bearing 5.
- Stops 4c and 4d are provided to limit the horizontal movements of the bearing 5, on one side, 4c, to maintain a minimum passage between the grinding wheels 1 and 2, on the other side, 4d, to limit the maximum spacing between the grinding wheels 1 and 2.
- the two grinding wheels 1 and 2 are driven by a motor or several motors, not shown, and rotate in opposite directions from one another so that the points belonging to their parts situated between their two axes descend.
- This system is therefore advantageously made up of a hopper 6 provided with means 7 for adjusting the width of its outlet opening. This is measured along an axis perpendicular to the axes of the grinding wheels 1 and 2, while the length of this opening is measured along an axis parallel to the axes of the grinding wheels 1 and 2. The latter is substantially equal to the length of the grinding wheels 1 and 2.
- the two side walls 6a and 6b of the hopper 6 are parallel to the axes of the grinding wheels 1 and 2 and form between them a "V".
- the means 7 consist of two blades 7a of the same length as the hopper 6 and which can slide, guided by rollers 8 with an axis perpendicular to the sliding direction of the blades 7a.
- the displacement of these blades 7a is done manually and / or by the action of jacks 7b which each have one end fixed to the corresponding blade and the other end fixed to the hopper 6.
- the blades 7a can thus take all the positions included between an extreme position where their ends have a maximum distance between them corresponding to the distance between the lower ends of the side walls 6a and 6b of the hopper 6.
- a control device (not shown) can be provided to control the jacks 7b in order to adjust the width of the outlet of the hopper 6 according to the material to be treated, the desired flow rate at the outlet of the machine, etc.
- This control device can, for this purpose, make measurements of the distance between the grinding wheels 1 and 2 and / or of the power absorbed by the drive motor or motors of the grinding wheels 1 and 2.
- the dimensions of the grinding wheels 1 and 2 are at least 0.2 meters with regard to their diameters and at least 0.1 meters with regard to their lengths.
- the ore to be weakened is introduced into the hopper 6 from where it falls between the two grinding wheels 1 and 2. There, it is subjected to a very high pressure.
- the force F exerted by the grinding wheel 2 on the ore is at least 10 kN per centimeter of grinding wheel length and can rise in certain cases to more than 200 kN per centimeter of grinding wheel length.
- the product leaves in the form of friable but not agglomerated plates, of thickness d of at least 10 mm, and in general of 30 mm.
- the method according to the invention was applied to a phosphate ore called "Djebel Onk" already prepared and enriched by grinding, mechanical classification and / or pneumatic classification as mentioned in step 10, FIG. 1.
- the ore was weakened by direct passage through a press such as that described above and under a force F of 40 kN for 1 cm in length of the grinding wheels 1 and 2, as mentioned in step 21 , Fig. 1.
- a press such as that described above and under a force F of 40 kN for 1 cm in length of the grinding wheels 1 and 2, as mentioned in step 21 , Fig. 1.
- the 22 mm thick wafers were broken up into a humid in a stirred tank, as mentioned in step 23.
- the product obtained is separated into two fractions by hydrocycloning at 60 microns, as mentioned in step 30.
- the yield by weight of products of this treatment was 78% and the recovery yield of phosphoric anhydride PideO5 was 83%.
- the same ore was embrittled by direct passage through a machine according to the invention, as mentioned in step 21 and was immediately disintegrated in a roller mill, as mentioned in step 22.
- the product disaggregated was then separated into two fractions by pneumatic separation at 60 micrometers, as mentioned in step 30.
- the yield by weight was 83.1% and the recovery yield in P2O5 86.7%.
- the process of the invention was also applied to a poor and old sedimentary phosphate ore (pre-Cambodian period) of Spanish origin for which, apart from enrichment in P2O5, a significant reduction in its alumina Al2O3 composition was sought. and in ferric oxide Fe2O3. He was subjected to the following four treatments: treatment 1: grinding followed by settling and sieving, treatment 2: grinding followed by sieving and double spiral separation, treatment 3: embrittlement under a force of 20 kN / cm, as mentioned in step 21, then simple settling, as mentioned in step 23, and treatment 4: embrittlement under a force of 20 kN / cm, as mentioned in step 21, settling, as mentioned in step 22 and attrition, as mentioned in step 30.
- treatment 1 grinding followed by settling and sieving
- treatment 2 grinding followed by sieving and double spiral separation
- treatment 3 embrittlement under a force of 20 kN / cm, as mentioned in step 21, then simple settling, as mentioned in step 23, and treatment 4: embrittlement under
- Treatments 1 and 2 correspond to conventional enrichment treatments.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Le procédé d'enrichissement d'un minerai hétérogène, notamment d'un minerai de phosphates, consiste en une désagrégation du minerai suivie d'une séparation des grains riches en phophates et des grains pauvres du minerai désagrégé. La séparation peut être mise en oeuvre par une ou plusieurs des méthodes comprenant le tamisage, l'attrition, l'hydrocyclonage, etc. L'étape de désagrégation comprend une étape de fragilisation du minerai qui consiste en un passage du minerai entre deux meules cylindriques (1, 2) d'axes parallèles d'une presse pour y être soumis à une force de compression intense. Une étape de désagglomération du produit en sortie de la presse peut être mise en oeuvre par une ou plusieurs des méthodes comprenant le broyage à rouleaux, à percussion ou à marteaux, le passage dans des bacs agités, vis ou trommel débourbeur, etc. La presse pour la mise en oeuvre du procédé d'enrichissement comporte deux meules cylindriques (1 et 2) dont les axes horizontaux sont parallèles entre eux. L'axe d'une des meules (1) est fixe et l'autre seule (2) est pourvue de moyens qui permettent l'application de la force F sur le produit entre les meules (1 et 2). Un système d'alimentation est prévu au-dessus de la zone qui sépare les deux seules. Le système d'alimentation comporte une trémie (6) et des moyens (7) de réglage de la largeur de l'ouverture de sortie de ladite trémie (6). <IMAGE>
Description
- La présente invention concerne un procédé d'enrichissement de minerai hétérogène et principalement de minerai de phosphate. Elle concerne, en particulier, les minerais dont au moins une partie des constituants minéralogiques peut être considérée comme fragile au sens mécanique du terme.
- On entend par fragile le fait qu'une matière, sous l'action d'une force déterminée, avant de commencer à se fissurer, subit dans sa masse une déformation principalement élastique (presque exclusivement élastique).
- Mis à part les "phosphates ignés" qui, dans leur genèse, sont passés par une phase fondue et sont généralement, de ce fait, très peu hétérogènes, les autres minerais généralement d'origine sédimentaire plus ou moins éloignée dans le temps présentent une hétérogénéité importante tant du point de vue de leurs compositions en composants minéralogiques que de leurs structures physiques.
- Les parties du minerai qui sont riches en phosphates se présentent généralement sous forme de grains (coprolithes, oolithes, etc.). Quant aux autres parties, elles se répartissent d'une manière plus ou moins fine, soit à l'extérieur des grains riches où elles forment l'exogangue, soit à l'intérieur de ces grains où elles forment l'endogangue. Les composants de l'exogangue présentent une forte hétérogénéité et jouent un rôle de ciment entre les grains phosphatés. Les composants de l'endogangue peuvent aussi être répartis d'une manière hétérogène.
- Les principaux constituants des minerais de phosphates sont généralement constitués par:
- des apatites (phosphates cristallisés de calcium et d'éléments tels que des ions fluor, des ions chlore, des ions sulfurique, etc.) qui constituent le minérai phosphaté de base,
- les formes minéralogiques des phosphates de fer et d'aluminium,
- les carbonates de calcium et/ou de magnésium, tels que la dolomite, etc.,
- le quartz,
- les familles minéralogiques des silico-aluminates, des silicates et des aluminates de différents métaux tels que les argiles, les zéolithes, les feldspaths, etc., et
- les sulfures et oxydes métalliques tels que la pyrite, les hématites, etc.
- Les minerais de phosphates sont rarement utilisés tels quels. En général, ils sont enrichis, c'est-à-dire qu'on leur fait subir un traitement par lequel leur concentration totale en anhydride phosphorique (P₂O₅) augmente. Ce traitement a aussi pour but d'accroître le rapport de la concentration en anhydride phosphorique à la chaux (CaO). Plus ce rapport est élevé, plus il est facile de solubiliser, par un traitement de solubilisation à l'acide, l'anhydride phosphorique (P₂O₅). Il a aussi pour but de diminuer la concentration de certaines impuretés qui pourraient gêner les futures utilisations, par exemple, le quartz à cause des problèmes d'abrasion qu'il entraîne, les composés riches en aluminium (Al₂O₃, ...) et en fer (Fe₂O₃, ...) qui sont causes des propriétés insolubilisantes de l'anhydride phosphorique (P₂O₅), ce qui peut créer des problèmes lors des traitements de filtration effectués lors de la fabrication de l'acide phosphorique et des engrais en général. On notera que les argiles entrent dans cette famille de composés riches en aluminium et en fer.
- Le magnésium, quant à lui, entraîne, lors de certains traitements chimiques, une augmentation de la viscosité des milieux réactionnels et pose alors des problèmes de reprécipitation.
- Des méthodes d'enrichissement de minerai de phosphate sont connues, mais elles présentent des inconvénients tels que la complexité des moyens qu'elles mettent en oeuvre, ce qui se traduit par des niveaux d'investissements et des coûts du produit final assez élevés. Il reste que ces méthodes ne donnent pas toujours entière satisfaction du fait que les séparations qui en résultent ne sont pas suffisantes.
- On prévoit toujours, préalablement au traitement d'enrichissement proprement dit, une étape de pré-enrichissement qui est souvent une étape de traitement mécanique consistant essentiellement à désagréger les grains riches en phosphates des composants pauvres en phosphates. Cette étape fait généralement intervenir un ou plusieurs traitements tels que le concassage, le gravillonnage, le broyage préparatoire semi-fin, suivis de tamisages ou d'opérations de classification à sec ou humide. Il est souvent difficile d'obtenir une bonne désagrégation. En effet, l'adhérence des grains phosphatés avec l'exogangue entraîne leur mauvaise séparation physique et la conservation en l'état des grains phosphatés qui sont finalement peu affectés par des traitements préliminaires comme des broyages, concassages, etc., fait que l'endogangue est difficilement éliminée dans les traitements ultérieurs.
- On pourrait augmenter l'intensité du broyage pour mieux briser les grains de phosphates et faciliter ainsi la libération de l'endogangue de ces grains. Cependant, dans ce cas, les produits pauvres en phosphates de l'endogangue et de l'exogangue se trouvent sous forme de grains très fins, ce qui pose de nombreux problèmes techniques pour leur séparation et des problèmes d'écologie pour leur rejet dans l'environnement et entraîne des coûts élevés pour la mise en oeuvre de ces traitements de séparation et de rejet. Une telle méthode est donc pratiquement impossible à appliquer.
- Dans ces conditions, l'enrichissement reste généralement limité.
- Le but de l'invention est donc de prévoir un procédé de séparation des parties riches en phosphate d'un minerai de l'exogangue et de l'endogangue de ce minerai qui ne présente pas les inconvénients des méthodes connues jusque là.
- On a trouvé qu'en sollicitant un minerai à une très forte pression ses grains phosphatés, d'une part, se désagglomèrent mieux de l'exogangue et, d'autre part, se brisent, ce qui se traduit par une libération de l'endogangue hors des grains qui facilite grandement les traitements ultérieurs.
- On utilise, pour la mise en oeuvre de ce procédé, une machine de type connue généralement utilisée en tant que presse de compactage servant dans des procédés d'agglomération.
- Une machine de ce type est décrite dans le document FR-A-2 381 569. Elle est essentiellement constituée de deux meules cylindriques aux axes parallèles et horizontaux dont l'une a son axe fixe et l'autre est soumise à une force radiale intense dirigée vers l'autre meule. Elle comporte, en outre, une trémie d'alimentation dont la sortie est au-dessus de la zone entre les deux meules. Celle-ci est remplie de la matière à concasser et les deux meules sont mues en rotation dans des sens inverses l'une de l'autre de manière que la matière en charge sur elles soit entraînée entre les deux meules où elle est soumise à une pression très élévée.
- Dans certaines machines de ce type, au lieu d'une trémie au-dessus des meules, il est prévu un système à vis qui force la matière à passer entre les deux meules, ce qui assure un pré-compactage.
- La presse peut être également conçue de manière à ce que les meules soient avec des axes horizontaux et parallèles situés dans un plan vertical: une telle presse entraîne cependant une complication du dispositif d'alimentation des meules.
- En conséquence, en utilisation normale, cette machine donne en sortie un produit aggloméré qui se trouve sous forme de plaquettes plus ou moins régulières en dimensions et qui doit être rebroyé ultérieurement pour fabriquer un granulat résistant dont les dimensions sont voisines du millimètre.
- Lors de l'agglomération d'un produit, les grains qui sont soumis à des pressions de compression très intenses se déforment si bien que leurs surfaces de contact augmentent. La matière subit en quelque sorte un laminage ou un écrouissage. Le résultat est une augmentation des forces d'adhérence entre les grains, ce qui se traduit en général par une agglomération du produit.
- Cependant, dès que la pression sur les grains cesse de s'exercer, en sortie des meules, par exemple, il se produit des phénomènes de relaxation qui engendrent, à leur tour, des fissurations de certains grains.
- L'intensité des déformations des grains conduisant à leur agglomération ainsi que la quantité de fissurations résultant de leur relaxation après compression sont liées à la nature de leurs composants mais aussi aux conditions d'application des forces de compression sur eux, en particulier, l'intensité de ces forces.
- Lors de l'agglomération, ces conditions sont choisies telles qu'elles favorisent les déformations des grains et, en conséquence, leurs forces d'adhérence.
- Par contre, en application à la fragilisation d'un minerai de phosphate, on choisit au contraire des conditions de force moins intense qui amènent, par relaxation, la fissuration des grains.
- En conséquence, dans le premier cas, le produit en sortie des meules se trouvent sous forme de plaquettes dures et résistantes alors que, dans le second cas, il se trouve sous forme de plaquettes très friables. Sous cette dernière forme, les plaquettes sont faciles à désagréger dans un broyeur qui est, par exemple, du type à rouleaux, à percussion ou à marteaux ou par un traitement de délitement à l'eau dans un bac agité ou, encore, dans tout système de débourbage couramment utilisé en minéralogie.
- Le produit enrichi par le procédé selon l'invention présente, par rapport, à des produits enrichis selon des procédés courants, une forte augmentation de la concentration en anhydride phosphorique P₂O₅, une augmentation sensible du rapport anhydride phosphorique sur chaux, une diminution très importante des concentrations en oxyde ferrique (Fe₂O₃) et en alumine (Al₂O₃), une diminution de la teneur en quartz, et une chute importante de la concentration en magnésie (MgO).
- Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
- la Fig. 1 est un diagramme montrant les différentes étapes d'un procédé selon l'invention, et
- la Fig. 2 est une vue schématique d'une presse utilisée par le procédé selon l'invention.
- Un procédé selon l'invention comprend essentiellement une étape 10 de préparation du minerai qui n'est nécessitée que pour des minerais bruts, une étape 20 de désagrégation du minerai préparé et une étape 30 de séparation du minerai désagrégé.
- Dans la première étape 10 de préparation, les blocs du minerai à préparer sont amenés à des dimensions inférieures à 80 mm, voire à 30 mm par un concassage 11 qui peut être mis en oeuvre dans un concasseur du type à mâchoires ou du type gyratoire. Cette opération de concassage 11 peut être suivie d'un tamisage 12 qui permet d'éliminer en 121 certaines phases, telles que le silex. Pour certains minerais dont les blocs sont déjà de faibles dimensions, cette étape n'est pas nécessaire.
- La seconde étape 20 consiste d'abord en la fragilisation 21 du minerai préparé 122 où celui-ci est soumis, dans une presse, à des forces de compression intenses, forces choisies pour qu'il sorte de cette machine sous forme de plaquettes friables 210.
- Les plaquettes 210 peuvent ensuite être soumises, si nécessaire, à un broyage modéré 22 dans un broyeur qui est, par exemple, du type à rouleaux, à percussion ou à marteaux, afin de les mettre sous la forme désagrégée 220. Les plaquettes 210 (ou éventuellement les plaquettes désagrégées 220) peuvent être soumises à l'action d'une désagrégation par voie humide 23 dans des appareils du type bacs agités, vis ou trommel débourbeur de manière à bien séparer les différents grains. Le produit désagrégé 230 se répartit en grains, d'une part, riches en phosphates et, d'autre part, pauvres en phosphate car issus de l'exogangue et de l'endogangue. La dimension de ces grains est inférieure au millimètre, la granulométrie dépendant de la finesse des grains du minerai de départ.
- Il peut être avantageux et, dans certains cas, indispensable de recycler sur la presse 21 tout ou partie des produits 210 ou et 220.
- La troisième étape 30 consiste en un traitement de séparation de la phase riche en phosphates et de la gangue (produit issu de l'exogangue et de l'endogangue) contenue dans le minerai désagrégé 230. La mise en oeuvre de ce traitement est connue de l'homme de métier.
- Lors de cette étape, on peut, par exemple, séparer, par tamisage 31, les fractions les plus grosses 311 qui contiennent les produits les plus durs, comme le quartz, les fractions intermédiaires 312 qui correspondent au minerai enrichi et les fractions les plus fines 311' dont la granulométrie est comprise entre 2 et 80 micromètres et qui contiennent la gangue riche en argile et magnésie (MgO).
- Une étape supplémentaire de traitement humide par attrition 32 des produits enrichis 312 peut aussi être mise en oeuvre pour parfaire la séparation des éléments ultra-fins restés collés sur les grains. La boue 320 résultante est ensuite traitée par hydrocyclonage pour séparer un résidu 331 et le produit enrichi final 332.
- En fait, les traitements dans l'étape 30 peuvent être nombreux et sont adaptés au minerai à traiter et au niveau d'enrichissement recherché.
- Notons qu'ils peuvent se faire par voie sèche ou humide.
- On va décrire une presse qui est utilisée par le procédé selon l'invention et qui permet la mise en oeuvre de l'étape de fragilisation prévue pour désagréger le minerai.
- Elle est essentiellement constituée de deux meules cylindriques 1 et 2 dont les axes horizontaux sont parallèles entre eux. L'axe de la meule 1 tourne dans un palier 3 en butée dans un logement 4a du bâti de la machine schématisé ici par des hachures.
- L'axe de la meule 2 tourne dans un palier 5 monté coulissant dans une coulisse 4b prévue sur le bâti de la machine. Le palier 5 peut ainsi se déplacer en translation horizontalement vers l'autre meule 1 et ce sous l'action d'un ou de plusieurs vérins 5b qui appliquent une force F sur le palier 5. Des butées 4c et 4d sont prévues pour limiter les déplacements horizontaux du palier 5, d'un côté, 4c, pour maintenir un passage minimum entre les meules 1 et 2, de l'autre côté, 4d, pour limiter l'écartement maximum entre les meules 1 et 2.
- Les deux meules 1 et 2 sont entraînées par un moteur ou plusieurs moteurs, non représentés, et tournent en sens inverse l'une de l'autre de manière que les points appartenant à leurs parties situées entre leurs deux axes descendent.
- Au-dessus de la zone qui sépare les deux meules 1 et 2, est prévu un système d'alimentation des meules. De la structure de ce système, dépendent divers facteurs parmi lesquels on peut citer: la puissance absorbée par le ou les moteurs entraînant les meules 1 et 2 qui est essentiellement fonction du débit de produit entre les meules 1 et 2, l'efficacité du traitement qui est fonction de l'épaisseur de produit passant entre les meules 1 et 2 mais aussi de l'angle a d'introduction sous lequel le produit entre sur les meules, etc.
- Ce système est, en conséquence, avantageusement constitué d'une trémie 6 pourvue de moyens 7 de réglage de la largeur de son ouverture de sortie. Celle-ci est mesurée suivant un axe perpendiculaire aux axes des meules 1 et 2, tandis que la longueur de cette ouverture est mesurée suivant un axe parallèle aux axes des meules 1 et 2. Cette dernière est sensiblement égale à la longueur des meules 1 et 2.
- Les deux parois latérales 6a et 6b de la trémie 6 sont parallèles aux axes des meules 1 et 2 et forment entre elles un "V". Les moyens 7 sont constitués par deux lames 7a de même longueur que la trémie 6 et qui peuvent coulisser, guidées par des rouleaux 8 d'axe perpendiculaire à la direction de coulissement des lames 7a. Le déplacement de ces lames 7a se fait manuellement et/ou par l'action de vérins 7b qui ont chacun une extrémité fixée à la lame correspondante et l'autre extrémité fixée sur la trémie 6. Les lames 7a peuvent prendre ainsi toutes les positions comprises entre une position extrême où leurs extrémités ont une distance maximum entre elles correspondant à la distance entre les extrémités inférieures des parois latérales 6a et 6b de la trémie 6.
- Un dispositif de commande (non représenté) peut être prévu pour commander les vérins 7b afin d'ajuster la largeur de la sortie de la trémie 6 en fonction du matériau à traiter, du débit souhaité en sortie de la machine, etc. Ce dispositif de commande peut, pour ce faire, effectuer des mesures de distance entre les meules 1 et 2 et/ou de puissance absorbée par le ou les moteurs d'entraînement des meules 1 et 2.
- Les dimensions des meules 1 et 2 sont d'au moins 0,2 mètre en ce qui concerne leurs diamètres et d'au moins 0,1 mètre en ce qui concerne leurs longueurs.
- Le minerai à fragiliser est introduit dans la trémie 6 d'où il tombe entre les deux meules 1 et 2. Là, il est soumis à une pression de très forte intensité. La force F qu'exerce la meule 2 sur le minerai est d'au moins 10 kN par centimètre de longueur de meule et peut monter dans certains cas à plus de 200 kN par centimètre de longueur de meule.
- En réglant la largeur de l'ouverture de sortie de la trémie 6 à l'aide des moyens 7, la vitesse de rotation des meules 1 et 2, la distance entre les meules 1 et 2, la force F agissant sur la meule 2, etc., ceci en fonction du minerai à traiter, on obtient une bonne séparation de l'exogangue et des grains phosphatés et une fissuration et un écrouissage de ces grains qui permet d'en extraire facilement, par des traitements ultérieurs, les phases de l'endogangue. A la sortie des meules 1 et 2, le produit sort sous forme de plaquettes friables mais non agglomérées, d'épaisseur d d'au moins 10 mm, et en général de 30 mm.
- On a appliqué le procédé selon l'invention à un minerai de phosphate dit "Djebel Onk" déjà préparé et enrichi par broyage, classification mécanique et/ou classification pneumatique comme mentionné dans l'étape 10, Fig. 1.
- Deux techniques différentes ont été testées.
- Selon la première, le minerai a été fragilisé par passage direct dans une presse telle que celle qui est décrite ci-dessus et sous une force F de 40 kN pour 1 cm de longueur des meules 1 et 2, comme mentionné dans l'étape 21, Fig. 1. A la sortie de la machine, les plaquettes d'épaisseur 22 mm ont été désagrégées en humide dans un bac agité, comme mentionné dans l'étape 23. Puis le produit obtenu est séparé en deux fractions par hydrocyclonage à 60 microns, comme mentionné dans l'étape 30.
- Le rendement en poids de produits de ce traitement a été de 78 % et le rendement de récupération d'anhydride phosphorique P₂O₅ a été de 83 %.
- Des analyses de la composition chimique du minerai brut, du produit final enrichi et de la gangue ont donné les résultats consignés dans le tableau suivant:
Minerai brut Produit enrichi Gangue P₂O₅ 29,7 31,79 23,08 CaO 47,90 49,32 42,89 MgO 1,51 0,70 4,42 Fe₂O₃ 0,48 0,31 0,63 Al₂O₃ 0,36 0,26 0,80 P₂O₅/CaO 0,618 0,645 0,538 MgO/P₂O₅ 0,050 0,022 0,192 - On constate un enrichissement en P₂O₅ et une nette diminution des concentrations en oxyde de magnésium, en oxyde ferrique et en alumine.
- Selon une seconde technique, le même minerai a été fragilisé par passage direct dans une machine selon l'invention, comme mentionné à l'étape 21 et a été aussitôt désagrégé dans un broyeur à rouleaux, comme mentionné à l'étape 22. Le produit désagrégé a ensuite été séparé en deux fractions par séparation pneumatique à 60 micromètres, comme mentionné à l'étape 30.
- Le rendement en poids a été de 83,1 % et le rendement de récupération en P₂O₅ de 86,7 %.
- Des analyses de la composition chimique du produit final enrichi et de la gangue ont donné les résultats consignés dans le tableau suivant:
Produit brut Produit enrichi Gangue P₂O₅ 29,7 31,37 23,63 CaO 47,90 49,12 43,12 MgO 1,51 0,94 4,52 Fe₂O₃ 0,48 0,37 0,60 Al₂O₃ 0,36 0,26 0,80 P₂O₅/CaO 0,618 0,639 0,548 MgO/P₂O₅ 0,050 0,030 0,191 - Ces résultats montrent l'efficacité du procédé de l'invention et, en particulier, de l'étape de fragilisation du minerai sous l'action d'une force de compression très intense.
- On a également appliqué le procédé de l'invention à un minerai de phosphate sédimentaire pauvre et ancien (période du pré-cambien) d'origine espagnole pour lequel on recherchait, outre un enrichissement en P₂O₅, une diminution importante de sa composition en alumine Al₂O₃ et en oxyde ferrique Fe₂O₃. On l'a soumis aux quatre traitements suivants:
traitement 1: broyage suivi d'un débourbage et d'un tamisage,
traitement 2: broyage suivi d'un tamisage et d'une double séparation en spirales,
traitement 3: fragilisation sous une force de 20 kN/cm, comme mentionné à l'étape 21, puis débourbage simple, comme mentionné à l'étape 23, et
traitement 4: fragilisation sous une force de 20 kN/cm, comme mentionné à l'étape 21, débourbage, comme mentionné à l'étape 22 et attrition, comme mentionné à l'étape 30. - Les traitements 1 et 2 correspondent à des traitements classiques d'enrichissement.
- Les analyses ont, pour chaque traitement, donné les compositions suivantes:
Minerai brut Trait. 1 Trait. 2 Trait. 3 Trait. 4 P₂O₅ 23,0 23,9 25,6 26,1 27,6 Al₂O₃ 4,4 3,2 3,0 2,7 1,7 Fe₂O₃ 5,6 5,8 5,0 3,3 2,9 Al₂O₃/P₂O₅ 0,191 0,134 0,117 0,103 0,062 Fe₂O₃/P₂O₅ 0,243 0,243 0,195 0,126 0,105 - Ces résultats montrent également l'efficacité du traitement de fragilisation.
Claims (5)
- Procédé d'enrichissement d'un minerai hétérogène, notamment d'un minerai de phosphates, consistant en une désagrégation dudit minerai suivie d'une séparation des grains riches en phosphates et des grains pauvres du minerai désagrégé, ladite séparation pouvant être mise en oeuvre par une ou plusieurs des méthodes comprenant le tamisage, l'attrition, l'hydrocyclonage, etc., caractérisé en ce que l'étape de désagrégation (20) comprend une étape de fragilisation du minerai (21) qui consiste en un passage dudit minerai entre deux meules cylindriques (1,2) d'axes parallèles d'une presse pour y être soumis à une force de compression intense, et une étape de désagglomération (22, 23) du produit en sortie de la presse pouvant être mise en oeuvre par une ou plusieurs des méthodes comprenant le broyage à rouleaux, à percussion ou à marteaux, le passage dans des bacs agités, vis ou trommel débourbeur, etc.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les meules (1, 2) de la presse utilisée dans l'étape de fragilisation (21) ont un diamètre qui est d'au moins 0,2 mètre et la force F qu'exerce chaque meule (1, 2) sur le minerai a une intensité d'au moins 10 kN par centimètre de longueur de meules.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la presse comporte au-dessus de la zone entre les deux meules (1, 2), une trémie d'alimentation (6) dont l'ouverture de sortie est réglable en largeur, c'est-à-dire suivant un axe perpendiculaire aux axes des meules (1, 2).
- Presse pour la mise en oeuvre d'un procédé d'enrichissement selon une des revendications 1 à 3, comportant deux seules cylindriques (1 et 2) dont les axes horizontaux sont parallèles entre eux, l'axe d'une des meules (1) étant fixe et l'autre meule (2) étant pourvue de moyens qui permettent l'application de la force F sur le produit entre les meules (1, 2), un système d'alimentation étant prévu au-dessus de la zone qui sépare les deux seules, caractérisé en ce que ledit système d'alimentation comporte une trémie (6) et des moyens (7) de réglage de la largeur de l'ouverture de sortie de ladite trémie (6).
- Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la trémie (6) comporte deux parois latérales en "V" (6a, 6b) sur lesquelles sont montés lesdits moyens de réglage (7), chacun d'eux comprenant une lame (7a) pouvant coulisser sur des rouleaux (8), les extrémités des lames (7a) formant les bords de l'ouverture de sortie du système d'alimentation dont ils règlent la largeur.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP90402612A EP0476209A1 (fr) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène |
MA22263A MA21992A1 (fr) | 1990-09-21 | 1990-10-30 | Procede d'enrichissement de minerai heterogene |
DZ900233A DZ1475A1 (fr) | 1990-09-21 | 1990-12-25 | Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène. |
TNSN91009 TNSN91009A1 (fr) | 1990-09-21 | 1991-02-26 | Procede d'enrichissement de minerai heterogene. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP90402612A EP0476209A1 (fr) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0476209A1 true EP0476209A1 (fr) | 1992-03-25 |
Family
ID=8205753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP90402612A Withdrawn EP0476209A1 (fr) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0476209A1 (fr) |
DZ (1) | DZ1475A1 (fr) |
MA (1) | MA21992A1 (fr) |
TN (1) | TNSN91009A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104874467B (zh) * | 2015-06-08 | 2017-04-19 | 成都利君实业股份有限公司 | 一种辊压机进料装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3337615A1 (de) * | 1983-10-15 | 1985-04-25 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und anlage zur zerkleinerung, mahlung und aufbereitung gruben- oder naturfeuchter mineralischer rohstoffe wie erze oder dergleichen |
FR2616359A1 (fr) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Procede et installation pour le broyage continu par compression de materiaux cassants |
EP0352192A1 (fr) * | 1988-07-22 | 1990-01-24 | Technip | Procédé de broyage et compactage d'une matière minérale quelconque et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé |
-
1990
- 1990-09-21 EP EP90402612A patent/EP0476209A1/fr not_active Withdrawn
- 1990-10-30 MA MA22263A patent/MA21992A1/fr unknown
- 1990-12-25 DZ DZ900233A patent/DZ1475A1/fr active
-
1991
- 1991-02-26 TN TNSN91009 patent/TNSN91009A1/fr unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3337615A1 (de) * | 1983-10-15 | 1985-04-25 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und anlage zur zerkleinerung, mahlung und aufbereitung gruben- oder naturfeuchter mineralischer rohstoffe wie erze oder dergleichen |
FR2616359A1 (fr) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Procede et installation pour le broyage continu par compression de materiaux cassants |
EP0352192A1 (fr) * | 1988-07-22 | 1990-01-24 | Technip | Procédé de broyage et compactage d'une matière minérale quelconque et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TNSN91009A1 (fr) | 1992-10-25 |
DZ1475A1 (fr) | 2004-09-13 |
MA21992A1 (fr) | 1991-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5576510B2 (ja) | 金属回収のためのステンレス鋼スラグおよび鉄鋼スラグの精製方法 | |
EP2594345B1 (fr) | Procédé de nettoyage de sols | |
JP4285905B2 (ja) | 鉱物及び非鉱物物質を微粉砕するための方法及び装置 | |
US8157193B2 (en) | Waterless separation methods and systems for coal and minerals | |
KR101548149B1 (ko) | 타이어들을 위한 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하는 방법 | |
CN1265000C (zh) | 炼钢原料用的铁粉砖及其制造方法 | |
RU2648705C2 (ru) | Способ и устройство для обработки и выделения материала из комбинированной многокомпонентной системы | |
DE69934183T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glassand und System dafür | |
EP0278858B1 (fr) | Procédé de broyage de matières minérales quelconques et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
CA2329369C (fr) | Procede de fragmentation de minerai par technique de compression d'un lit, a basses pression, et installation destinee a cet effet | |
JPS61122144A (ja) | 製砂方法 | |
EP0476209A1 (fr) | Procédé d'enrichissement de minerai hétérogène | |
KR20020061579A (ko) | U. s.롤러밀을 이용한 조골재 및 부순 모래 제조방법 및장치 | |
EP0489633B1 (fr) | Procédé de broyage de matières cassantes comportant pour la mise en oeuvre du procédé une désagglomération sélective et installation | |
US4860957A (en) | Treatment of middlings | |
FR2700976A1 (fr) | Procédé de récupération des micas par flottation et micas ainsi obtenus. | |
CA1225977A (fr) | Extraction de l'amiante | |
CA2294570A1 (fr) | Procede pour le traitement des dechets comprenant un broyage ulterieur de fractions granulometriques sechees et exemptes de metaux | |
KR20110040023A (ko) | 불순광물 제거를 위한 석탄 건식 선별방법 | |
JPS60203698A (ja) | 石炭から黄鉄鉱を除去する方法 | |
SU1729589A1 (ru) | Способ измельчени руд | |
US4243520A (en) | Method for separation of large sized salt containing minerals | |
RU2187388C1 (ru) | Способ обогащения баритовой руды | |
AU762672B2 (en) | Method for the preparation of nickel concentrate | |
US1512635A (en) | Ore separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19920923 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19931105 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19961113 |