Présentation
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur à l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)
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El‐Aid JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) ENSG-INPL-CNRS UMR 7569
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Lire l’articleINTRODUCTION
La flottation est une technique de séparation des solides basée sur les différences existant entre leurs propriétés superficielles dans une solution aqueuse et dans l’air. Pour ce faire, on disperse des bulles d’air dans une suspension aqueuse de particules solides (pulpe) pour récupérer l’espèce minérale à séparer, rendue préalablement hydrophobe par un ajout de collecteur (surfactant). L’ensemble eau‐bulles‐particules hydrophobes est rassemblé sous forme d’une écume surnageante stabilisée par un moussant.
La flottation peut en outre s’appliquer aux ions en solution et aux précipités organométalliques hydrophobes.
La pratique de la flottation d’espèces minérales implique la compréhension :
-
des phénomènes électriques à l’interface minéral-eau ;
-
de la modification des propriétés superficielles par le broyage ;
-
de l’adsorption des surfactants sur les surfaces minérales ;
-
de la nature des surfactants (collecteurs et moussants) et de l’action des déprimants et des activants dont le rôle est d’inhiber ou de faciliter l’action des collecteurs afin d’obtenir une séparation sélective.
Le lecteur est donc invité à relire au préalable l’article Flottation : mécanismes et réactifs Flottation- Mécanismes et réactifs.
Dans cet article, nous développons les aspects pratiques de la flottation : notamment la préparation de la pulpe, les différents circuits et machines, la cinétique et le contrôle de la flottation. Nous donnons ensuite quelques exemples industriels avant d’aborder les données économiques et les contraintes environnementales.
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6. Données économiques
On se limite dans ce qui suit au domaine de la flottation, donc aux machines et opérations nécessaires au traitement de la pulpe, entre l’entrée dans la première cellule et la sortie du rejet de la dernière cellule. On exclut donc les opérations de séparation liquide-solide, d’épandage des stériles, de recyclage et de traitement des effluents, etc.
Le poste le plus important pour déterminer l’investissement est le prix d’achat des machines de flottation. Les prix des machines installées comprenant le prix de la charpente et des accessoires (moteurs, goulottes, air comprimé, tuyauterie, pompe de jonction) sont variables selon les circuits. Aussi ne donne-t-on qu’un coefficient moyen pour extrapoler les prix des cellules.
Les frais proportionnels sont limités aux coûts opératoires directs d’exploitation et d’entretien.
6.1 Investissement
L’investissement correspondant aux circuits de flottation est de l’ordre de 13 à 15 % de l’investissement global de l’usine de concentration dans le cas des métaux non ferreux de base (Cu, Pb, Zn...), pour des installations de capacité inférieure à 10 000 t/j et se situe à des valeurs légèrement inférieures, de 10 à 12 %, pour des installations de capacité supérieure. Des valeurs voisines sont relevées pour les minerais non métalliques.
L’investissement total peut être calculé en multipliant en moyenne par 3,5 le prix des équipements et en ajoutant 15 % du total pour tenir compte des impondérables. On trouvera en fin d’article, dans « Pour en savoir plus les prix unitaires des cellules industrielles à agitation mécanique groupées par banc de dix, incluant les pales des écumeurs et leur mécanisme d’entraînement, les boîtes d’alimentation, de jonction et de décharge, les carters de protection des moteurs, mais excluant le prix des moteurs, de l’air comprimé et des goulottes.
Les prix des colonnes de flottation sont également en .
HAUT DE PAGE6.2 Frais proportionnels
La part des coûts opératoires attribuables à la flottation, incluant la consommation de réactifs, la main-d’œuvre et la maintenance, les pièces de rechange, l’énergie et la lubrification, sont en moyenne de 30 % des coûts opératoires de...
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BIBLIOGRAPHIE
-
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(2) - NAGATA (S.) - Mixing. - Principles and Applications, Kodansha Tokyo, John Wiley and Sons, New York (1975).
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(3) - DEGNER (V.R.) - Engineering and Design Consideration Scale up to 1 000 Cu ft flotation machines. - Wemco document F5-PR-6 dated 11-01-1977.
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(5) - ARBITER (N.), HARRIS (C.C.), YAP (R.) - The airflow number in flotation machine Scale up. - Inst. J. of Min. Proc. (3), p. 257 (1976).
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(6) - KOCH (P.) - Die Einflusse der Konstruktion und Betriebweise von mechanischen Flotationsapparaten auf die Hydrodinamik des Dreiphasensystems und den Flotationserfolg. - Freiberg. Forschungsh, A 546, p. 5 (1975).
- ...
BENEVENTI (D.) - Sélectivité du procédé de desencrage par flottation. - Institut national polytechnique (Grenoble) (2002).
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Liste non exhaustive
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Bateman BV http://www.bateman.co.za
Cominco Engineering Services Ltd http://www.cesl.com
Dorr Oliver Eimco (Groupe Laperrière & Verreault) http://www.glv.com
Dorr Oliver Eimco France (Groupe Laperrière & Verreault) http://www.glv.com
Eimco Process Equipment Co (Groupe Laperrière & Verreault) http://www.glv.com
Eimco SA (Wemco) coordonnées sur www.threev.com/E/E.html
KHD Humboldt Wedag AG http://www.humboldt-wedag.de
Metalindustrie
MIM Holdings Ltd (groupe Xstrata) http://www.xstrata.com
Minerals Equipment Company http://www.mineralsequipment.com
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