Solutions de séparation à sec de la magnétite : une révolution en termes d'efficacité et de coût dans les environnements anhydres

Résumé : la solution de séparation à sec de la magnétite a vu le jour face à des défis tels que la pénurie d'eau, les régions froides et la pression exercée sur les bassins de décantation. Cette solution adopte le processus avancé de séparation magnétique à sec, qui permet de séparer efficacement la magnétite sans eau, de réduire considérablement les coûts d'exploitation et de parvenir à une situation gagnant-gagnant en termes de protection de l'environnement et d'avantages. Cet article présente une analyse approfondie de l'équipement de base, du déroulement du processus et des avantages exceptionnels de la technologie de séparation à sec.

Dans le contexte actuel de tension croissante sur les ressources en eau et d'exigences de plus en plus strictes en matière de protection de l'environnement, le procédé traditionnel d'enrichissement de la magnétite par voie humide (broyage à boulets - séparation magnétique) est confronté à un sérieux défi en raison de sa forte consommation d'eau et d'énergie et de l'énorme pression exercée par la construction et la gestion des installations de stockage des résidus. En tant que technologie révolutionnaire, la solution de séparation à sec de la magnétite offre un tout nouveau choix aux entreprises minières, en particulier celles situées dans des zones arides et froides ou dans des zones sensibles sur le plan de l'environnement.

Tout d'abord, le principe de base : utiliser la combinaison parfaite de la force magnétique et de la force mécanique

Le principe de base de la séparation à sec de la magnétite est le même que celui de la séparation par voie humide, qui repose sur les fortes propriétés magnétiques de la magnétite (Fe3O4). La différence réside dans le fait que la séparation à sec s'effectue dans l'air, directement sur le matériau sec broyé à trier, par le biais du champ magnétique puissant généré par le séparateur magnétique à sec, l'adsorption des minéraux magnétiques, tandis que les pulsations non magnétiques sont séparées sous l'action de la gravité, de la force centrifuge ou de la vibration.

Deuxièmement, l'équipement de base : l'évolution de la technologie des séparateurs magnétiques à sec

Le succès de la solution de sélection à sec est indissociable de l'équipement de base : l'évolution de la technologie des séparateurs magnétiques à sec. Les principaux types sont les suivants

1. Séparateur sec à cylindre magnétique permanent :

   • Principe de fonctionnement : à l'intérieur du tambour, un matériau magnétique permanent néodyme-fer-bore de haute performance est utilisé pour former un système magnétique fixe. Lorsque le matériau traverse la surface du tambour, le matériau magnétique est adsorbé et tombe avec la rotation du tambour dans la zone non magnétique, et le matériau non magnétique est éjecté par inertie.

   • Application : principalement utilisé pour le dégrossissage et les résidus de minerai, il permet d'éliminer une grande quantité de stériles après le concassage de minerais importants, ce qui réduit considérablement la quantité de matériaux entrant dans le processus ultérieur de concassage fin et de broyage, réduisant ainsi considérablement la consommation d'énergie globale.

2. Séparateur sec à rouleaux magnétiques permanents :

   • Principe de fonctionnement : l'adoption de rouleaux magnétiques permanents de même pôle opposé pour former une zone de champ magnétique puissant, formant un champ magnétique à gradient élevé. Lorsque le matériau passe à travers les rouleaux en une fine couche, il est soumis à une forte force magnétique et la précision du tri est plus élevée.

   • Application : convient à la sélection de matériaux à grains moyens et fins, ce qui permet d'obtenir des concentrés de qualité supérieure.

3. Séparateur magnétique à sec (séparateur à anneau vertical/vent)

   • Principe de fonctionnement : combiné au système éolien, l'utilisation du flux d'air pour disperser les matériaux, pour empêcher les matériaux à grains fins de se lier, et par l'effet synergique de la force magnétique et du vent pour le tri, particulièrement adapté au traitement des matériaux pulvérulents.

Processus typique de séparation à sec

Une ligne de production efficace de séparation à sec de la magnétite comprend généralement les éléments clés suivants :

1. Concassage grossier et pré-déchets : après que le minerai brut a été grossièrement concassé par un concasseur à mâchoires jusqu'à une certaine taille (par exemple -30 mm), il entre dans le séparateur sec à cylindre magnétique permanent pour un tri préliminaire, en éliminant la plupart des déchets de faible qualité. Cette étape permet d'éliminer environ 30 à 50 % de la roche environnante et des stériles, ce qui réduit directement la charge de traitement ultérieure.

2. Concassage fin et criblage : le minerai grossièrement trié entre dans le concasseur à cône pour le concassage fin, puis passe par le crible vibrant pour former un circuit fermé, ce qui garantit que les produits concassés ont une taille de particule uniforme (par exemple -5 mm ou -3 mm).

3. Tri à sec en plusieurs étapes : les matériaux répondant aux exigences en matière de taille des particules entrent dans la trieuse à sec à rouleaux magnétiques permanents ou dans la trieuse à sec à anneau vertical pour un ou deux tris. En ajustant l'intensité du champ magnétique, la vitesse du tambour/rouleau et le déflecteur, la qualité du concentré est progressivement améliorée.

4. Dépoussiérage et collecte des poussières : l'ensemble du processus de séparation à sec doit être réalisé dans un système fermé et équipé d'un dépoussiéreur à sac à haut rendement pour collecter les poussières générées au cours du processus de production, afin d'obtenir une production propre et sans poussières.

Schéma du processus :
Minerai brut → concassage grossier → (séparation magnétique sèche primaire - résidus) → concassage fin et criblage (circuit fermé) → (séparation magnétique sèche secondaire - sélection) → (séparation magnétique sèche tertiaire - sélection) → concentré de minerai de fer de haute qualité & résidus.

Les excellents avantages de la solution de séparation à sec de la magnétite

1. Consommation d'eau nulle, ce qui permet de s'affranchir des restrictions géographiques :

   • Elle s'affranchit totalement de la dépendance à l'égard des ressources en eau, ce qui permet d'exploiter la magnétite dans les régions arides et pauvres en eau, ainsi que dans les régions montagneuses très froides (la séparation de l'eau ne peut pas être utilisée en hiver).

2. Un rapport coût-efficacité significatif :

   • Pas de processus de déshydratation et d'épaississement : économie des coûts d'investissement et d'exploitation de gros équipements tels que les épaississeurs et les filtres.

   • Pas de stockage de résidus : les résidus secs sont des particules solides qui peuvent être utilisées pour remblayer la zone minière, fabriquer des briques ou construire des routes, ce qui élimine complètement les coûts de construction, les risques de sécurité et les dangers pour l'environnement du stockage des résidus humides.

   • Économie d'énergie et réduction de la consommation : en rejetant une grande quantité de résidus à un stade précoce, la quantité de matériaux devant être finement concassés et broyés est considérablement réduite, ce qui permet d'économiser de l'électricité (le broyage est le premier consommateur d'électricité dans les usines de traitement des minerais).

3. Modèle de mine écologique, respectueux de l'environnement :

   • Pas de rejet d'eaux usées, ce qui élimine le risque de pollution des masses d'eau par les métaux lourds.

   • Les résidus de la pile sèche sont plus stables et faciles à récupérer.

   • Le système de dépoussiérage permet une production propre.

4. Période d'amortissement courte :

   • En raison de la simplification du processus et de la réduction des installations auxiliaires (telles que la station de pompage et le pipeline de résidus), l'investissement global peut être inférieur à celui d'une usine d'enrichissement par voie humide de même taille, et la réduction des coûts d'exploitation rend la période d'amortissement beaucoup plus courte.

Scénarios d'application et précautions

• Scénario d'application idéal :

  • Minerai à granulométrie grossière, bon degré de dissociation des monomères de la magnétite.

  • Minerai pauvre à faible teneur, qui doit être éliminé à l'avance.

  • Zones arides et pauvres en eau, zones froides ou zones minières avec des exigences environnementales très élevées.

• Précautions à prendre :

  • Contrôle de l'humidité du minerai : l'humidité à la surface du matériau doit être strictement contrôlée à moins de 1 %, sinon elle entraînera facilement le collage du matériau, ce qui affectera sérieusement l'effet du tri.

  • Contrôle des poussières : le système de dépoussiérage doit être parfait, ce qui est la clé du bon fonctionnement de l'installation de séparation à sec.

  • Nature du minerai : si la taille des particules incorporées est très fine ou si la composition minérale de la magnétite est complexe, la teneur en concentré de l'enrichissement à sec peut ne pas être aussi bonne que celle de la sélection par voie humide ; il est donc nécessaire d'effectuer des tests d'enrichissement détaillés pour déterminer le meilleur programme.

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