Comment transformer de la chromite de faible teneur en une matière première industrielle de grande valeur grâce à un procédé et une configuration d’équipements scientifiques? La chromite est une ressource minérale essentielle pour la production d’acier inoxydable et la fabrication de réfractaires. La chromite naturelle présente des propriétés complexes, telles que la coexistence de spinelle de chrome et de serpentine, ainsi que des différences significatives de propriétés magnétiques. La fusion directe est non seulement coûteuse, mais compromet également la qualité du métal. Cependant, les technologies de traitement des minéraux permettent d’éliminer efficacement les impuretés et d’améliorer la teneur de la chromite, la rendant conforme aux normes de fusion industrielle. Nous vous fournirons une analyse approfondie du procédé d’enrichissement de la chromite et de la configuration des équipements afin de vous aider à comprendre comment les méthodes de séparation scientifiques peuvent optimiser l’utilisation des ressources.
L’enrichissement de la chromite nécessite l’optimisation de l’ensemble du procédé, du prétraitement à la séparation et au traitement environnemental, pour une séparation efficace. Cela comprend les étapes clés du minerai au concentré: concassage, broyage, lavage, séparation gravimétrique, séparation magnétique et traitement des résidus. Le processus principal combine la séparation par gravité avec la séparation magnétique, par exemple en utilisant des équipements de séparation par gravité (goulottes en spirale et tables vibrantes) ou des séparateurs magnétiques à tambour pour améliorer de manière synergique la qualité du concentré.
Coup d'oeil rapide
processus d'enrichissement de la chromite
1. Étape de prétraitement
Le prétraitement du minerai de chromite joue un rôle déterminant dans l’efficacité de l’ensemble du processus. L’analyse de caractérisation du minerai se concentre sur l’interaction entre le spinelle de chrome et d’autres matériaux de gangue, tels que la serpentine et l’olivine, ainsi que sur les différences de dureté (Mohs 5,5-6,5) et de densité (4,2-4,8 g/cm³) du minerai.
Processus de concassage
Un processus de concassage en trois étapes est généralement utilisé : un concasseur à mâchoires pour le concassage grossier, un concasseur à cône pour le concassage secondaire et un concasseur à percussion vertical pour le concassage fin. Le réglage de l’espacement entre les plaques d’impact permet de contrôler la granulométrie des particules rejetées à moins de 10 mm, garantissant ainsi un produit de haute qualité.
Processus de broyage
L’étape de broyage utilise un broyeur à barres (broyage grossier) et un broyeur à boulets (broyage fin) associés à un classificateur à spirale en circuit fermé. Une finesse de broyage d’au moins 75 % (-200 mesh) est maintenue pour assurer la dissociation des monomères tout en évitant un broyage excessif.
Processus de lavage
Si la surface du minerai contient des boues ou d’autres impuretés, un équipement de lavage du minerai peut être utilisé pour le nettoyer et le désembuer afin d’éviter tout endommagement des équipements en aval ou tout blocage.
2. Procédé de séparation
Séparation gravitaire:
La séparation gravitaire est une méthode classique de séparation de la chromite, adaptée aux minerais présentant des différences de densité importantes entre la chromite et les minéraux de gangue. Elle sépare principalement les minéraux en faisant varier leurs vitesses de sédimentation dans un champ gravitationnel, ce qui la rend particulièrement adaptée à la chromite interstratifiée en particules moyennes et grossières. Par exemple, des goulottes hélicoïdales sont couramment utilisées pour la concentration initiale, récupérant efficacement les particules de chromite de 0,5 à 5 mm. Les tables vibrantes utilisent un flux d’eau transversal et la vibration du lit pour séparer avec précision les particules fines de 0,1 à 2 mm.
Caractéristiques: Simple d’utilisation et peu coûteuse, le taux de récupération des particules fines (< 0,1 mm) est relativement faible.
Procédé de séparation magnétique:
La séparation magnétique est la technologie de base pour la récupération des minerais de chromite faiblement magnétiques, nécessitant une classification basée sur les différences magnétiques des minéraux. Par exemple, la séparation magnétique faible est utilisée pour séparer les impuretés fortement magnétiques, comme la magnétite, tandis que la séparation magnétique forte permet de récupérer efficacement les fines particules de chromite.
Caractéristiques: Au cours du procédé, il est essentiel d’optimiser les paramètres tels que l’intensité du champ magnétique et la concentration de l’alimentation afin d’éviter l’agglomération magnétique et la réduction de la teneur en concentré qui en résulte.
Procédé de flottation:
La machine de flottation peut traiter des minerais intercalaires complexes, mais les coûts des réactifs sont élevés et un contrôle strict de l’épaisseur de la couche de mousse et de la vitesse de raclage est nécessaire pour garantir la qualité du concentré.
Procédés combinés
Pour les minerais grossiers exigeant une récupération élevée, un procédé de séparation gravimétrique-séparation magnétique est utilisé. Pour les minerais fins exigeant une teneur élevée, un procédé de séparation magnétique-flottation est utilisé. L’efficacité de l’enrichissement de la chromite dépend principalement d’une compréhension précise des caractéristiques du minerai. Des procédés d’enrichissement spécifiques doivent être adaptés aux besoins du client.
3. Traitement des résidus et des eaux usées
Le rejet des résidus secs est essentiel à la conformité environnementale. Une configuration typique comprend un système combiné d‘épaississeur et de filtre-presse. Des procédés de retraitement secondaire des résidus personnalisés peuvent également être utilisés pour récupérer la chromite résiduelle, améliorant ainsi les taux de récupération et d’utilisation des concentrés, et permettant un traitement minéral respectueux de l’environnement.
Système de recyclage des eaux usées:
Les eaux usées issues du traitement minéral subissent un traitement en plusieurs étapes pour être recyclées. Les principaux procédés comprennent des systèmes de sédimentation et de filtration, principalement destinés à éliminer les matières en suspension et les produits chimiques résiduels de traitement minéral.
Caractéristiques: L’eau traitée est non seulement conforme aux normes de rejet, mais dépasse également les exigences de qualité de l’eau pour certains procédés de traitement minéral.
Configuration de l'équipement d'enrichissement de la chromite
1. Équipement de prétraitement
concassage
L’étape de concassage de la chromite utilise généralement un procédé en trois étapes. Les concasseurs à mâchoires sont souvent utilisés pour le concassage primaire, grâce à leur structure simple et leur entretien aisé. Les concasseurs à cône (tels que les modèles hydrauliques à un ou plusieurs cylindres) sont utilisés pour le concassage secondaire, offrant un taux de concassage élevé et une granulométrie uniforme. Les concasseurs à percussion peuvent être utilisés pour le concassage tertiaire, adaptés au concassage des roches dures et à l’obtention d’un produit plus fin. La dureté du minerai (dureté de Praeter f = 9-11) détermine le type d’équipement de concassage. Les roches dures nécessitent un système de concassage en deux étapes, composé d’un concasseur à mâchoires et d’un concasseur à cône, tandis que les roches tendres peuvent être traitées avec un concasseur à mâchoires et un concasseur à percussion.
broyage
Au stade du broyage, les broyeurs à boulets conviennent au broyage fin (plus de 70 % de la granulométrie -200 mesh est utilisée), avec un débit élevé mais une consommation énergétique élevée. Les broyeurs à barres conviennent au broyage grossier, minimisant le surbroyage et convenant aux minerais contenant de l’argile.
nettoyage
Si une étape de nettoyage est nécessaire, des cribles à trommel et des épurateurs rotatifs sont généralement utilisés.
2. Équipement de classification
Les classificateurs à spirale conviennent au traitement des minerais grossiers en circuit fermé, en association avec des broyeurs à boulets. Les hydrocyclones sont plus efficaces pour classer les minerais fins (plus de 80 % de la granulométrie -200 mesh est prise en compte) et offrent un rendement élevé, mais sont sensibles aux fluctuations de la pression d’alimentation. Les cribles haute fréquence permettent également une classification précise, réduisant ainsi la charge en circulation.
3. Équipement de concentration
Séparation gravitaire
Pour la séparation gravimétrique de la chromite, la configuration des équipements doit être flexible et adaptée aux caractéristiques de distribution du minerai. Pour la chromite grossière, on utilise souvent des machines de jigging (telles que les jiggings trapézoïdaux ou les jiggings à déplacement inférieur). Elles utilisent un flux d’eau pulsé pour séparer les différences de densité, avec des taux de récupération supérieurs à 85 %. Pour les minerais moyens et fins (0,1-1 mm), on utilise des goulottes à spirale ou des tables vibrantes. Les goulottes hélicoïdales offrent une grande capacité de traitement et conviennent au pré-enrichissement des minerais à faible teneur, tandis que les tables vibrantes offrent une séparation très précise, produisant des concentrés à plus haute teneur.
Séparateur magnétique
En séparation magnétique, des séparateurs magnétiques secs à faible intensité sont souvent utilisés pour le pré-déchargement des résidus afin de réduire la charge de traitement ultérieure. Les séparateurs magnétiques humides à haute intensité ou à gradient élevé conviennent à la récupération de la chromite fine. Les séparateurs magnétiques à moyenne intensité sont des équipements clés, tirant parti des différences magnétiques entre la chromite et les minéraux de gangue (tels que la serpentine et l’olivine).
4. Équipements de traitement des résidus
La déshydratation des concentrés utilise généralement un épaississeur à cône profond (avec une concentration en sousverse pouvant atteindre 60 %) associé à un filtre-presse à plateaux et cadres (avec une teneur en humidité du gâteau de filtration de 12 à 15 %). Les concentrateurs modernes utilisent également des technologies de retraitement des résidus, telles que le retri, la production de matériaux de construction ou le remblayage minier, afin de réduire les coûts de stockage et d’optimiser l’utilisation des ressources. De plus, les résidus grossiers sont déshydratés à l’aide de cribles de déshydratation, ce qui permet d’obtenir une teneur en humidité inférieure à 18 % sur les produits surdimensionnés, réduisant ainsi la pression sur les bassins de résidus. L’utilisation de pompes à boues et de systèmes de tuyauterie pour le transport des résidus est essentielle, garantissant un fonctionnement entièrement clos afin de réduire la pollution par les poussières et de répondre aux exigences de la construction de mines vertes. Le traitement des résidus de chromite comprend principalement la concentration, la déshydratation, la récupération et l’élimination en toute sécurité, le tout en tenant compte des exigences économiques et environnementales.
Le minerai de chromite peut parfois se présenter sous forme de grumeaux à haute teneur, accompagnés de fines à faible teneur, ou à l’état serpentin. Le concassage, le broyage, la séparation gravimétrique, la séparation magnétique, la flottation ou le traitement des résidus, ainsi que l’optimisation des équipements, sont autant d’options appropriées. JXSC propose des solutions d‘enrichissement de la chromite personnalisées et entièrement opérationnelles pour atteindre le double objectif d’amélioration de la teneur et d’optimisation des coûts. Contactez nos experts en enrichissement dès aujourd’hui pour obtenir des solutions personnalisées de conception de procédés et de configuration d’équipements afin de maximiser la valeur de vos ressources en chromite!