Récupération du cuivre et du molybdène à partir des résidus de tungstène

L'usine de purification du tungstène de la fonderie de métaux non ferreux de Ganzhou a été construite en 1954 et mise en service en 1958. Elle utilise principalement la séparation magnétique à sec, la tabulation-flotation par gravité (flotation sur table vibrante), la flottation par table de la scheelite, la flottation et la séparation électrostatique pour traiter les concentrés bruts de tungstène-étain et les intermédiaires provenant des petites et moyennes mines de tungstène du sud de la province du Jiangxi, ainsi que des galeries civiles de toute la province. Sa capacité nominale est de 30 t/j, permettant la récupération de cinq métaux : le tungstène, l’étain, le molybdène, le bismuth et le cuivre. Après plus de nonante ans d’exploitation, de grandes quantités de résidus sont rejetées quotidiennement dans le barrage de résidus pour y être stockées. Ces résidus contiennent encore divers minéraux métalliques précieux. Afin d’exploiter pleinement les ressources minérales et de procéder à la récupération des ressources contenues dans les anciens résidus, l’usine de traitement a mené des recherches sur la récupération complète du cuivre, du tungstène, de l’argent et d’autres métaux précieux issus du barrage de résidus, et a réussi à mettre en œuvre cette technique à l’échelle industrielle.

Les principaux minéraux métalliques présents dans les résidus sont la chalcopyrite, la chalcocite, la bismuthinite, la wolframite, la scheelite, la molybdénite, la pyrite, l'arsénopyrite, la pyrrhotite, etc. Les minéraux non métalliques comprennent le quartz, la calcite, le mica, la fluorite, etc. Les résidus contiennent une forte proportion de boues, et les surfaces minérales sont légèrement oxydées. Le cuivre et le bismuth sont entremêlés et présentent une flottabilité similaire. La wolframite est entremêlée avec la cassitérite et le quartz. L’argent, métal précieux, est associé à des minéraux de plomb-bismuth-soufre. Le cuivre se présente principalement sous forme de chalcopyrite compacte, partiellement libérée. La granulométrie des résidus se situe dans la fourchette de –0,043 mm à +0,010 mm, et les minéraux de valeur sont pour l’essentiel libérés. La densité apparente du matériau est de 1,8 g/cm³, et sa densité relative est de 2,76 g/cm³. Les résultats de l’analyse multi-éléments des résidus sont présentés dans le tableau 4-64. Les résultats de l’analyse granulométrique sont indiqués dans le tableau 4-65. Le tableau 4-65 montre que le matériau contient une forte proportion de particules fines, la fraction –0,104 mm à +0,074 mm représentant 49,92%, et les métaux précieux WO₃ et Cu présents dans cette fraction représentent respectivement 55,41% et 56,08%. Les résidus présentent des teneurs élevées en arsenic, en fer, en soufre et en bismuth, et ces minéraux ont une flottabilité similaire à celle des minéraux de cuivre, ce qui rend difficile l'enrichissement de la teneur en cuivre par flottation.

Tableau 4-64 : Résultats de l'analyse multi-éléments des résidus miniers (fraction massique / %)

Tableau 4-65 : Résultats de l'analyse granulométrique du matériau

Sur la base d'essais à petite échelle et d'essais industriels, le processus de production pour le retraitement des résidus (voir figure 4-45) a été défini comme suit : les résidus sont d'abord soumis à un traitement de déslimage et de déréactivation, puis classés et broyés. Lors de la flottation, une étape de préliminaire, deux étapes de purification et trois étapes de nettoyage permettent d’obtenir un concentré de cuivre. Les résidus de flottation sont ensuite traités sur des tables vibrantes afin d’éliminer les minéraux de gangue tels que le quartz, puis soumis à une séparation magnétique à faible intensité pour éliminer le fer, avant d’être acheminés vers un séparateur magnétique humide à haute intensité permettant de récupérer un concentré de boues fines de wolframite et un intermédiaire de scheelite-cassitérite. La boue fine de wolframite est acheminée vers l’atelier d’hydrométallurgie du tungstène de l’usine pour la production d’APT, tandis que le concentré de cuivre est vendu à des clients externes.

Les conditions de procédé relatives au flux de production sont présentées dans le tableau 4-66.

Tableau 4-66 Conditions de processus mesurées pendant la production

Figure 4-45 Schéma de principe des opérations de retraitement des résidus miniers

Les indices de production sont présentés dans le tableau 4-67.

Tableau 4-67 Indices de production (%)

Au cours de la période de deux ans allant de juillet 1994 à juillet 1996, 56,2 tonnes de cuivre métallique, 47,6 tonnes de tungstène sous forme de boues fines (WO₃) et 292 kg d'argent ont été récupérés.