Le minerai de chrome latéritique contient de fortes impuretés. Savez-vous comment le traiter efficacement pour améliorer son taux de récupération ? Riche en métaux tels que le chrome, le fer et le nickel, le minerai de chrome latéritique est largement utilisé dans les industries de l’acier inoxydable, des alliages et de la chimie. Sa teneur en chrome est généralement plus faible et il contient de grandes quantités de fer, de silicium et d’autres impuretés, ce qui complique le traitement et la fusion du minerai. Cependant, grâce à ses réserves mondiales abondantes et à ses faibles coûts d’extraction, l’optimisation du traitement du minerai de chrome latéritique, l’amélioration du taux de récupération du chrome et la réduction de la consommation d’énergie sont devenues des priorités de l’industrie métallurgique.
Le minerai de chrome latéritique présente une composition complexe (5 à 40 % de chrome, avec des impuretés associées telles que le fer, l’aluminium et le silicium) et est difficile à traiter. Son enrichissement comprend généralement des procédés de nettoyage, de concassage et de criblage, de séparation gravimétrique et de séparation magnétique.
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Propriétés du minerai de chrome latéritique
Le minerai de chrome latéritique est principalement composé d’oxydes métalliques tels que le chrome, le fer et le nickel, et contient une certaine proportion de silicium, de magnésium, d’aluminium et d’autres composants. Comparé au minerai de chrome stratifié, le minerai de chrome latéritique présente une teneur en Cr₂O₃ plus faible (généralement de 20 à 40 %), mais bénéficie de réserves mondiales abondantes et d’une exploitation à ciel ouvert aisée. Il est principalement présent au Zimbabwe, en Afrique du Sud et dans d’autres pays. Sa composition minérale est principalement constituée de chromite (FeCr₂O₄), et sa coexistence avec des minéraux de gangue tels que la limonite, la serpentine et le kaolin complique son traitement et sa fusion.
Caractéristiques physiques du traitement du chrome latéritique:
Le minerai de chrome latéritique est généralement brun rougeâtre ou brun jaunâtre. En raison de son importante altération, de sa texture meuble et poreuse et de sa faible dureté (dureté Mohs de 2 à 4), il présente une faible résistance mécanique et produit facilement des particules fines lors du concassage et du criblage. De plus, la granulométrie des particules qui l’enrobent est irrégulière et des inclusions de chromite de l’ordre du micron sont souvent présentes, ce qui complique le traitement du minerai.
Caractéristiques chimiques du traitement du minerai de chrome latéritique:
En raison de sa forte teneur en fer (Fe₂O₃ pouvant atteindre 30 à 50 %), il est facile de former du ferrochrome lors de la fusion, mais cela augmente également la difficulté de séparation des impuretés. De plus, la coexistence étroite du chrome et du fer, ainsi que des impuretés de silicium et de magnésium dans le minerai, réduit l’efficacité de la fusion et peut affecter la qualité du produit final.
Par conséquent, pour le traitement du minerai de chrome latéritique, il est nécessaire de combiner sa structure minérale et sa composition chimique, et de sélectionner des méthodes d’enrichissement et de fusion appropriées afin d’améliorer la récupération du chrome et de réduire les coûts de production.
Méthode de traitement du minerai de chrome latéritique
Le traitement du minerai de chrome latéritique fait généralement appel à un enrichissement physique, une méthode peu coûteuse, respectueuse de l’environnement et adaptée au traitement des minerais grossiers. Elle fait appel aux technologies suivantes :
(1) Prétraitement du minerai de chrome latéritique
Lavage
Pour les minerais latéritiques fortement altérés et à forte teneur en argile, un épurateur à trommel est nécessaire pour séparer l’argile et les blocs de minerai par l’écoulement de l’eau afin d’éviter tout blocage en aval. Si la teneur en boues est extrêmement élevée (> 30 %), un cyclone peut être utilisé pour une vidange graduée, dont l’efficacité peut être portée à plus de 80 %.
Concassage et criblage
En raison de la forte altération et de la structure meuble du minerai de chrome latéritique, une grande quantité de particules fines est facilement générée lors de l’extraction et du transport. Un processus de concassage et de criblage en plusieurs étapes est donc nécessaire. Les concasseurs à mâchoires sont généralement utilisés pour le concassage grossier, tandis que les concasseurs à cône ou à percussion sont utilisés pour le concassage moyen afin de réduire le surconcassage. Le minerai est ensuite tamisé à l’aide d’un crible vibrant afin de contrôler la granulométrie dans une plage adaptée au tri ultérieur (par exemple, de 0,5 à 20 mm).
(2) Enrichissement du minerai de chrome latéritique
Séparation gravitaire
La chromite (FeCr₂O₄) présente dans le minerai de chrome latéritique une densité élevée (4,2-4,8 g/cm³), tandis que la gangue (comme la serpentine et le kaolin) est faible (2,5-3,0 g/cm³). La séparation peut donc être réalisée par crible, goulotte hélicoïdale ou table vibrante. La crible hélicoïdale est adaptée aux particules grossières (1-20 mm), tandis que la goulotte spirale et la table vibrante sont plus adaptées aux particules fines (0,05-1 mm). Le taux de récupération de cette méthode peut atteindre 60 à 80 %, mais il est fortement influencé par la modification du minerai et doit être combiné à un processus de désembouage pour améliorer l’efficacité de la séparation.
séparation magnétique
Le minerai de chrome latéritique est souvent accompagné de magnétite et d’hématite (teneur en fer de 20 à 40 %), et les impuretés de fer doivent être séparées par séparation magnétique pour améliorer la qualité du concentré de chrome. Il a de faibles propriétés magnétiques et peut être utilisé avec un séparateur magnétique moyennement fort (0,8-1,4 T) pour séparer le concentré de chrome et les minéraux de gangue faiblement magnétiques. La magnétite (Fe₃O₄) étant souvent présente dans les minerais, une séparation magnétique faible est nécessaire pour éliminer au préalable les minéraux fortement magnétiques. De plus, le séparateur magnétique à gradient élevé (HGMS) convient à la récupération de chromite à grains fins (-0,05 mm), ce qui peut améliorer la qualité du concentré et le taux de récupération global.
Flottation
Cependant, la séparation par gravité est peu efficace pour le minerai de chrome fin de -0,045 mm (représentant 15 à 25 % du minerai initial). La flottation du minerai de chrome fin est donc nécessaire. L’ajout de collecteurs d’acides gras (tels que l’acide oléique) et de silicate de sodium pour inhiber la gangue permet d’augmenter le taux de récupération à plus de 80 %.
Déshydratation et séchage
La teneur en humidité du concentré après tri peut atteindre 20 à 30 %, ce qui nécessite une déshydratation et un séchage. Un épaississeur (concentration de la sousverse 40 à 50 %) et un filtre-presse (teneur en humidité du gâteau de filtration 8 à 12 %) peuvent être utilisés.
Séchage: four rotatif (température 150-200 °C) ou sécheur à lit fluidisé (faible consommation d’énergie), teneur en humidité du concentré final ≤ 5 %, répondant aux exigences de fusion ou de transport.
(3) Enrichissement Chimique
comprend la lixiviation acide, la grillage oxydatif et la fusion au four électrique; il est généralement adapté au traitement des minerais de faible teneur ou des minerais difficiles à sélectionner pour augmenter les taux de récupération du chrome par des réactions chimiques.
Différentes méthodes de traitement conviennent aux minerais ayant des caractéristiques différentes. L’enrichissement physique, chimique ou le traitement combiné du minerai de chrome latéritique peuvent être sélectionnés de manière flexible en fonction des caractéristiques du minerai pour améliorer la teneur et le taux de récupération du concentré de chrome. Grâce au processus ci-dessus, le minerai de chrome latéritique peut réaliser une séparation efficace de « l’élimination des boues élevées – la récupération des particules grossières – l’extraction des particules fines », fournissant des matières premières de haute qualité pour la fusion de l’acier inoxydable.
En général, l’enrichissement physique est nécessaire pour obtenir un minerai de chrome à haute teneur (Cr₂O₃ > 30 %). Le lavage, le criblage et le concassage du minerai permettent de résoudre le problème de la boue et des impuretés importantes; la séparation gravimétrique de récupérer les minéraux de chrome grossiers; la séparation magnétique peut améliorer le rapport chrome-fer; et la flottation permet de récupérer les minéraux de chrome fins. Le minerai de chrome latéritique contient-il beaucoup d’impuretés et un faible taux de récupération? Que vous soyez praticien minier, ingénieur métallurgiste ou chercheur dans un domaine connexe, vous trouverez ici des solutions et des équipements d’enrichissement pratiques! Contactez-nous pour personnaliser votre procédé immédiatement.