Avez-vous déjà été confronté aux problèmes de pertes d’or et aux coûts élevés liés à la récupération de l’or grossier ? Si les méthodes traditionnelles de flottation ou de cyanuration sont largement utilisées, le taux de récupération des particules d’or grossières de plus de 0,5 mm de diamètre est souvent inférieur à 70 %. Ceci engendre non seulement un gaspillage de ressources, mais accroît également la pression environnementale et les coûts d’exploitation en raison de l’utilisation de grandes quantités de réactifs chimiques. Cependant, la technologie de concentration par gravité, en utilisant les différences de densité pour réaliser la séparation physique des particules d’or de la gangue, peut atteindre un taux de récupération de plus de 90 % pour le traitement de l’or grossier.
La concentration par gravité comprend des équipements tels que des tables vibrantes, des concentrateurs centrifuges, des séparateurs à jig et des écluses spirales. Elle repose principalement sur la gravité et la force centrifuge pour séparer les particules d’or de la gangue. Elle est particulièrement adaptée à la récupération des particules d’or grossières de plus de 50 micromètres.
Coup d'oeil rapide
Pourquoi la concentration par gravité convient-elle au traitement de l'or à gros grains?
Qu’est-ce que la concentration par gravité?
La concentration par gravité, également connue sous le nom de séparation par gravité, est une méthode de séparation basée sur la différence de vitesse de sédimentation des minerais dans un fluide. Son principe s’inspire de l’orpaillage: lorsque l’eau coule sur du sable et du gravier aurifères, les particules d’or, plus denses, se déposent au fond sous l’effet de la gravité, tandis que le sable et le gravier, moins denses, sont emportés par le courant. Les équipements de concentration gravimétrique comprennent principalement des tables vibrantes, des concentrateurs centrifuges, des séparateurs à jig et des écluses spirales, qui enrichissent tous les particules d’or par le flux d’eau ou la force centrifuge. Cette méthode est parfaitement adaptée au traitement des minerais aurifères à gros grains, car elle permet d’éviter les pertes dues au surbroyage observées lors de la flottation des minerais à grains fins. Cette méthode de séparation purement physique ne fait appel à aucun réactif chimique; elle est donc qualifiée de “technologie verte du traitement des minéraux”. Elle est particulièrement adaptée au traitement des minerais aurifères primaires de type filonien de quartz présentant une dispersion à gros grains après concassage.
Scénarios d’application
La concentration par gravité est utilisée non seulement pour le traitement de divers types de minerais d’or à grains grossiers et fins, il est également applicable aux usines d’enrichissement des minerais de cuivre, de manganèse, de chrome, de tantale-niobium, d’étain et de diamant.
- Gisements aurifères primaires: Avant la flottation ou la cyanuration, les particules d’or grossières sont récupérées au préalable à l’aide d’un système combinant jig et table vibrante, ce qui réduit le volume de traitement lors des étapes suivantes.
- Minerai d’or alluvionnaire: Les particules d’or des gisements alluvionnaires sont généralement grossières (même avec de l’or visible). Les écluses spirales ou les concentrateurs centrifuges permettent d’enrichir directement les particules d’or issues des gisements alluvionnaires, évitant ainsi les procédés complexes de broyage ou d’utilisation de réactifs.
- Récupération des résidus: Le traitement des particules d’or grossières présentes dans les résidus de flottation permet d’améliorer la valorisation de la ressource.
Avantages:
(1) Naturellement respectueux des particules d’or grossières
Lors du passage de la suspension dans l’équipement de séparation gravimétrique, les particules d’or grossières (généralement celles d’un diamètre supérieur à 50 µm) se déposent rapidement ou sont projetées vers la zone d’enrichissement par la force centrifuge, grâce à leur poids important et leur forte inertie. Les minéraux plus légers sont quant à eux entraînés par le flux d’eau ou d’air.
(2) Économies:
Ce procédé élimine le coût élevé des réactifs de flottation, du cyanure de sodium et autres matières premières. De plus, la consommation énergétique de l’équipement est bien inférieure à celle des procédés d’agitation ou de chauffage utilisés dans les installations de lixiviation.
(3) Respectueux de l’environnement:
Les eaux usées issues des procédés de flottation ou de cyanuration, mal traitées, peuvent entraîner une pollution de l’eau ou par les métaux lourds. La concentration par gravité ne produit aucun produit chimique toxique et les eaux usées ne contiennent que les matières en suspension provenant de la suspension, qui peuvent être recyclées après une simple sédimentation et filtration. Les résidus peuvent être directement mis en décharge à sec ou remblayés, ce qui réduit considérablement les coûts de dépollution.
Équipements clés pour la concentration par gravité
1. Séparateur à jig
Un outil très performant pour la récupération de l’or grossier
Utilisant un flux d’eau vertical alternatif comme principale source d’énergie, le système de jigging exploite le cycle ascendant-descendant de l’eau pour stratifier les particules minérales. Les minéraux lourds (particules d’or), du fait de leur forte inertie et de leur sédimentation rapide, s’accumulent au fond du tamis.
Son principal atout réside dans sa grande capacité de traitement: un seul séparateur à gabarit JT4-2 peut traiter 10 à 15 tonnes par heure et atteindre un taux de récupération supérieur à 90 % pour les particules d’or grossières (> 0,5 mm), ce qui le rend idéal pour la phase de dégrossissage des mines d’or primaires. Cependant, le séparateur à gabarit présente un taux de récupération plus faible pour les particules d’or fines et doit être utilisé conjointement avec une table vibrante pour améliorer ce taux.
2. Table vibrante
Le partenaire idéal pour une séparation de précision
La séparation est obtenue grâce au mouvement alternatif de la surface de la table et au flux d’eau latéral. Les particules minérales se répartissent en éventail sur la surface de la table en raison des différences de densité et de taille, tandis que les particules d’or se concentrent dans la zone de concentration située à l’extrémité de la table.
Les tables vibrantes offrent une précision de séparation extrêmement élevée, séparant efficacement les particules d’or moyennes et fines de 0,074 à 2 mm. C’est également l’une des machines de concentration par gravité les plus utilisées et les plus rentables dans le traitement des minéraux. Elles présentent un taux d’enrichissement élevé, mais leur capacité de traitement unitaire est relativement faible (10 à 20 t/j, certains modèles atteignant une capacité maximale de 60 t/j). Elles sont généralement utilisées comme unité d’affinage après les jigs ou les concentrateurs centrifuges. Les taux de récupération pour les minerais aurifères à haut degré de libération peuvent dépasser 85 %, mais elles nécessitent une grande surface et conviennent généralement aux concentrateurs ou aux opérations d’affinage de petite à moyenne taille.
3. Concentrateur centrifuge
Un dispositif performant pour l’or à grains fins
Grâce à la force centrifuge générée par une rotation à grande vitesse (jusqu’à 500 fois la force de gravité), les particules d’or sont projetées rapidement contre la paroi du cylindre, se séparant ainsi des minéraux plus légers.
Les concentrateurs centrifuges ont un taux de récupération beaucoup plus élevé pour les fines particules d’or (0,01-0,1 mm) que les équipements traditionnels, avec un taux de récupération supérieur à 95 %. Ils permettent un fonctionnement continu avec alimentation et décharge simultanées du concentré, ce qui les rend particulièrement adaptés au traitement des minerais or complexes à granulométrie fine et à forte teneur en boue, tels que les minerais aurifères oxydés ou les résidus miniers.
4. goulotte spirale
Adapté à la concentration du minerai d’or de rivière
Grâce à la force centrifuge et à la gravité, les particules minérales se stratifient en descendant la paroi du conduit spiralé, les particules d’or se concentrant sur la face interne du fond.
La goulotte spiralée se caractérise par son faible coût et sa facilité d’entretien, ce qui en fait un choix idéal pour l’enrichissement initial des gisements d’or alluvionnaire ou des résidus miniers. Son principal avantage réside dans l’absence de composants motorisés : seul un débit d’eau est nécessaire à son fonctionnement, ce qui le rend adapté aux petites unités de concentration situées dans des zones isolées. Pour le traitement des gisements d’or alluvionnaire à faible teneur, l’utilisation de réseaux de goulotte spiralés (3 à 5 unités en parallèle) permet de réduire les coûts. En raison de sa précision de séparation relativement faible, il est généralement utilisé comme dispositif de dégrossissage, nécessitant des étapes de finition ultérieures telles que le passage sur des tables vibrantes.
Comment choisir un équipement de concentration par gravité?
Type d’équipement | Gamme de granulométrie de l’or | Gamme de capacité de traitement | Cas d’utilisation |
< 25 mm | 1-25 tonnes/heure | Pré-concentration des gisements de quartz-veine et alluvions, prétraitement des grandes usines de concentration | |
0.074-2 mm | 10-20 tonnes/jour (certains modèles jusqu’à 60 tonnes/jour) | Concentration fine des particules moyennes-fines, analyse en laboratoire | |
0-6 mm | 0.5-60 tonnes/heure | Récupération des particules fines, minerais difficiles, récupération secondaire des résidus | |
0.02-0.3 mm | 0.15-10 tonnes/heure | Exploitation de l’or alluvial ou de l’or de rivière, pré-concentration des résidus |
Conclusion
La concentration par gravité est la solution optimale pour le traitement de l’or à gros grains: efficace, respectueuse de l’environnement et peu coûteuse. Mais qu’en est-il si le minerai contient de l’or à grains fins ou des inclusions aurifères? La séparation gravimétrique peut être utilisée comme étape de préconcentration ou pour la valorisation des résidus; elle peut ensuite être combinée à des procédés tels que le lavage, le criblage, le concassage, la flottation, la séparation magnétique, le CIP ou le CIL afin de maximiser le taux de récupération global.
Avant toute sélection, il est recommandé de déterminer les caractéristiques de distribution des grains d’or par des essais de valorisation du minerai. Il convient ensuite de prendre en compte la granulométrie du minerai, ses caractéristiques de distribution, le débit et le taux de récupération. Besoin d’une solution personnalisée? Contactez-nous pour optimiser la rentabilité de votre or!