Récupération du tungstène à partir des résidus de cuivre

La mine de cuivre de Yongping est un gisement polymétallique contenant principalement du cuivre et du soufre, ainsi que du tungstène, de l'argent et d'autres éléments. Le concentrateur a une capacité de traitement quotidienne de 10 000 tonnes, avec une production quotidienne de résidus d'environ 7 000 tonnes. L'analyse de la teneur en WO₃ et en S dans les résidus montre des teneurs moyennes mensuelles respectives de 0,064% et 2,28%. La teneur en WO₃ varie entre 0,041% et 0,093%. Chaque année, plus de 2 000 tonnes d’oxyde de tungstène sont perdues dans les résidus.

Le tungstène présent dans les résidus de cuivre de la mine de cuivre de Yongping se présente principalement sous forme de scheelite, suivie de limonite tungstifère, avec une très faible teneur en tungstite. Le tungstène sous forme de scheelite représente 82,05% du tungstène total ; la limonite contient entre 0,14% et 0,18% de tungstène. La scheelite est principalement entremêlée de grenat, de diopside, de limonite (hématite) et de quartz, avec des tailles de particules comprises entre 0,076 et 0,25 mm. Le grenat contient de la scheelite dont la taille est inférieure à 6 μm, et le tungstène présent dans la limonite se présente sous forme d’une phase hautement dispersée. Les principaux minéraux de gangue sont le grenat et le quartz, représentant respectivement 32% et 36% de la teneur minérale. De plus, on trouve de la barytine et de l’apatite ; ces deux minéraux présentent une flottabilité similaire à celle de la scheelite, ce qui accroît la difficulté de la séparation par flottation. La scheelite présente une granulométrie fine et se libère tardivement. Sa distribution granulométrique est inégale. Le degré de libération dans la fraction granulométrique de 0,076 à 0,04 mm n’est que de 69%, et plus de 80% des intercroissements sont de mauvaise qualité. L’analyse multi-éléments et l’analyse granulométrique des résidus sont présentées respectivement dans les tableaux 4-42 et 4-43.

Tableau 4-42 Analyse multi-éléments (%)

Tableau 4-43 Analyse granulométrique

On le trouve principalement en association avec le grenat, le diopside, la limonite et le quartz.

Afin de récupérer intégralement la scheelite contenue dans les résidus, un procédé de séparation par gravité – séparation magnétique – séparation par gravité – flottation – séparation par gravité (voir figure 4-26) a été adopté pour le retraitement des résidus. Dans un premier temps, une goulotte hélicoïdale à haut rendement a été utilisée comme étape primaire de dégrossissage pour l'élimination de la gangue, permettant d'écarter 91,251 TP3T de résidus. Ensuite, un équipement de séparation magnétique à haut rendement a été utilisé pour éliminer les minéraux magnétiques et le grenat, réduisant ainsi la quantité de résidus acheminée vers les tables vibrantes à 4%–5%, ce qui a permis de minimiser le nombre de tables vibrantes nécessaires. Après la table vibrante, seuls environ 1% de résidus ont été acheminés vers l’étape de nettoyage et de désulfuration. Enfin, un concentré de tungstène présentant une teneur en WO₃ de 66,83% et un taux de récupération de 18,01% a été obtenu, ainsi qu’un concentré de soufre contenant 42% de S avec un taux de récupération de 15%, sans oublier des produits tels que le grenat et la barytine. Sur la base d’un traitement quotidien de 7 000 tonnes de résidus et de 330 jours d’exploitation par an, la production annuelle s’élève à 339,3 tonnes de concentré de scheelite et à 1 584 tonnes de concentré de soufre.