Pourquoi la déshydratation des mines de métaux constitue-t-elle toujours un obstacle à l’efficacité de la production? De nombreux praticiens du secteur minier constatent que, quelle que soit la modernisation des équipements, le processus de déshydratation reste confronté à des problèmes tels qu’une faible efficacité, une consommation énergétique élevée et une usure rapide des équipements. Cela augmente non seulement les coûts d’exploitation, mais peut également affecter directement la teneur en humidité et la qualité du minerai final. Cependant, en réalité, de nombreuses sociétés minières doivent fréquemment interrompre leurs activités pour maintenance en raison d’un choix d’équipement inadéquat, ce qui non seulement augmente les coûts de main-d’œuvre, mais retarde également la production. Cet article part de la logique sous-jacente de la déshydratation des mines de métaux, combinée à une comparaison des applications et des performances des équipements, afin de vous proposer une méthodologie scientifique de sélection d’équipements.
Les équipements de déshydratation des minerais métalliques servent principalement à séparer l’eau des minerais métalliques et à réduire leur teneur en humidité en vue de leur traitement ou de leur stockage ultérieurs. Nous analysons en profondeur les avantages et les inconvénients des filtres-presses à plateaux et cadres ou à bandes, des filtres à disques sous vide et des tamis de déshydratation. Nous vous proposons un plan de sélection scientifique des équipements de déshydratation des minerais métalliques, basé principalement sur les caractéristiques du minerai (granulométrie, viscosité), les besoins en capacité de production, les coûts et les scénarios.
Table of Contents
Qu'est-ce qu'un équipement de déshydratation de minerai métallique?
Les équipements de déshydratation des minerais métalliques sont des dispositifs mécaniques utilisés pour réaliser la séparation solide-liquide lors du traitement des minéraux. Ils comprennent principalement la déshydratation par gravité (concentrateurs, par exemple), la déshydratation mécanique (tamis, filtres) et le séchage thermique. Leur objectif principal est de réduire la teneur en humidité des minéraux afin de répondre aux besoins de stockage, de transport et de traitement, tout en recyclant les ressources en eau, en améliorant la qualité des concentrés et en réduisant l’impact environnemental.
Type d'équipement de déshydratation de base
1. Filtre-presse à plaques et cadres
Le filtre-presse à plaques et cadres est adapté à la déshydratation en profondeur des concentrés fins et très visqueux, avec une teneur en humidité pouvant être réduite de 8 à 15 %. Il peut traiter des boues ultrafines ou visqueuses, telles que les concentrés de cuivre, les minerais de plomb et de zinc, etc.
√Avantages:
- Filtration haute pression et bonne déshydratation permettant d’obtenir des gâteaux de filtration à faible teneur en humidité, adaptés au traitement de minerais métalliques de différentes granulométries.
- La teneur en humidité peut être réduite à moins de 15 %, ce qui est particulièrement adapté à la déshydratation terminale des minéraux de grande valeur.
- Lors de la mise à niveau automatisée (par exemple, filtre-presse à diaphragme), la consommation d’énergie est réduite de 30 à 50 % et la maintenance est facilitée.
Χ Limites:
Cependant, l’équipement est volumineux et fonctionne par intermittence. Son efficacité est relativement limitée et le tissu filtrant doit être remplacé régulièrement, ce qui augmente les coûts de maintenance.
2. Filtre-presse à bande
Le filtre-presse à bande est principalement utilisé pour la déshydratation continue des boues de moyenne et haute concentration, telles que les résidus de minerai de fer et d’or. Il s’adapte parfaitement à la granulométrie et à la concentration du minerai et peut traiter des minerais à forte teneur en boues. Il atteint une teneur en humidité de 10 à 25 % grâce à la déshydratation par gravité et au pressage mécanique, et dispose d’une grande capacité de traitement. Cependant, il ne convient que pour les situations où la teneur en humidité n’est pas strictement requise et où la rentabilité est recherchée.
√Avantage:
- Fonctionnement continu, adapté à la déshydratation des résidus à grande échelle.
- Faible consommation d’énergie et coûts d’exploitation économiques.
Χ Limites:
- Cependant, la teneur en humidité du gâteau de filtration est relativement élevée, ce qui entraîne une forte baisse de l’efficacité des particules ultrafines.
- L’équipement occupe une grande surface.
- La bande filtrante s’use facilement et doit être remplacée régulièrement.
3. Filtre à vide à disque
Le filtre à vide (disque/tambour) est adapté aux minerais métalliques facilement filtrables (tels que la magnétite et l’hématite). Il utilise l’adsorption par pression négative pour une déshydratation rapide (teneur en eau de 18 à 25 %). Actuellement, il est principalement utilisé pour les minéraux à gros grains ou pour la pré-déshydratation.
√ Avantages
- Faible consommation d’énergie, haut degré d’automatisation, structure compacte et fonctionnement stable.
- Grande surface de filtration, forte capacité de traitement, adapté à la production à grande échelle.
- Différents supports et modèles filtrants peuvent être sélectionnés en fonction des caractéristiques des matériaux.
- Convient à la filtration de matériaux à grand volume de traitement et à forte acidité et alcalinité.
Χ Limitations
- Convient uniquement aux minerais facilement filtrables, tels que les particules grossières et les matériaux à faible viscosité.
- Le filtrat présente une teneur élevée en solides et nécessite un système de retour d’eau adapté pour le traitement secondaire.
- Cependant, les filtres sous vide consomment beaucoup d’énergie et le tissu filtrant est facile à colmater ; il doit donc être remplacé et nettoyé régulièrement.
4. Crible de déshydratation haute fréquence
Le crible de déshydratation haute fréquence est principalement utilisé pour la déshydratation des résidus grossiers ou pour le pré-criblage, comme le minerai de tungstène, le minerai d’or et le minerai de fluorite. La teneur en eau est de 12 à 20 % grâce aux vibrations haute fréquence. Il est généralement utilisé en association avec d’autres équipements (tels qu’un épaississeur) comme solution de déshydratation principale.
√Avantages:
- Cependant, le filtrat présente une teneur élevée en solides et nécessite un système de traitement des eaux de retour adapté.
- Il ne nécessite pratiquement aucun produit chimique et son coût d’exploitation est extrêmement faible.
- Le modèle peut être personnalisé en fonction du débit et de la teneur en eau.
Χ Limitations
- Cependant, il est sensible aux boues fines et peut facilement obstruer le filtre.
- Le bruit des vibrations est important et une conception insonorisée est nécessaire.
Comment choisir un équipement de déshydratation de minerai métallique?
Cinq facteurs clés
1. Propriétés du minerai
Granulométrie: Un minerai fin présente une surface spécifique importante et l’eau y adhère plus facilement. Un équipement haute pression est nécessaire, tel qu’un filtre-presse à plateaux et cadres, pour exercer une forte pression et faciliter l’évacuation de l’eau. Si le minerai grossier présente une bonne fluidité, un équipement basse pression, tel qu’un tamis de déshydratation, peut être choisi pour la déshydratation préliminaire.
Teneur en boues: Les minerais à forte teneur en boues sont sujets au colmatage des équipements. Des conceptions anti-colmatage sont donc nécessaires, telles que des filtres-presses à bande avec dispositifs de nettoyage automatique des toiles filtrantes ou un prétraitement par lavage du minerai.
Composition minérale: Pour les minerais corrosifs, les composants clés de l’équipement doivent être fabriqués en matériaux réfractaires tels que l’acier inoxydable et la céramique afin de garantir leur durée de vie et de réduire les coûts.
2. Exigences de traitement
Exigences de capacité: Choisir les modèles d’équipement en fonction du volume de traitement horaire ou journalier. Pour une production importante, il convient de choisir des équipements performants et de grande capacité, tandis que pour une production plus faible, il est préférable d’opter pour des équipements compacts et flexibles. L’évolutivité doit également être prise en compte.
Objectif de déshydratation: Les exigences en matière de teneur en humidité varient selon les maillons de production. Lors de la production de concentrés de minerais métalliques, afin de répondre aux exigences de la fusion ultérieure et des autres procédés, la teneur en humidité finale du concentré doit généralement être maintenue à un faible niveau. Il est donc nécessaire de sélectionner des équipements offrant une bonne capacité de déshydratation et capables d’obtenir une déshydratation en profondeur.
3. Contrôle des coûts
Le prix des équipements varie considérablement. Par exemple, les filtres-presses sont beaucoup plus chers que les dégrilleurs. Cependant, il est nécessaire de comparer les coûts de transport et d’installation d’équipements à performances équivalentes et de sélectionner soigneusement les modèles offrant le meilleur rapport qualité-prix.
4. Conditions du site
Espace restreint: Si le site est ouvert, un grand filtre-presse peut être choisi. Si l’espace est limité, un petit dégrilleur peut être choisi. Le choix de l’équipement doit être judicieux en fonction du site. Certains équipements de grande taille nécessitent une alimentation électrique importante, des canalisations, etc. Si des installations supplémentaires sont nécessaires, le coût et le cycle doivent être évalués.
5. Politique et protection de l’environnement
Il est recommandé de choisir des équipements dotés de dispositifs complets de traitement des eaux usées et de dépoussiérage, tels que des systèmes de traitement des eaux usées et des dépoussiéreurs à manches, afin de garantir que le rejet des eaux usées et des poussières soit conforme aux exigences de protection de l’environnement. Privilégiez des équipements conformes aux politiques locales d’économie d’énergie et à faible consommation d’énergie pour éviter les conséquences environnementales.
S’il s’agit d’un minerai ultrafin, comme le concentré de cuivre, on utilise un filtre-presse à plateaux et cadres. S’il s’agit d’un minerai grossier de gros volume, comme le minerai de fer, on utilise un filtre-presse à bandes et un tamis vibrant. Le choix d’un équipement de déshydratation ne se résume pas à une simple question de “plus c’est gros, mieux c’est” ou de “plus c’est cher, moins c’est compliqué “, mais nécessite un arbitrage systématique entre les caractéristiques du minerai, l’échelle de production et les objectifs du procédé. Si les propriétés du minerai sont complexes, il est recommandé de réaliser au préalable des essais de sédimentation en laboratoire ou des essais pilotes industriels afin d’éviter une sélection aveugle qui entraînerait une sous-capacité de production. JXSC fournit des équipements de déshydratation pour différents types de minerais. Contactez-nous pour plus d’informations !