Comment réaliser des essais de flottation ?

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Comment réaliser des essais de flottation ?

L'utilisation d'une pulpe plus concentrée présente des avantages, à condition qu'elle ne compromette pas la sélectivité ni les conditions de fonctionnement. Plus la pulpe est concentrée, plus le volume de l'installation de flottation requis sur site est réduit, et moins il faut de réactifs. La plupart des séparations par flottation en production sont réalisées avec des pulpes de 25% et 40% en fraction massique ; dans certains cas particuliers, la concentration de la pulpe peut varier d’un maximum de 55% à un minimum de 8%. En règle générale, une pulpe plus diluée doit être utilisée pour les minerais présentant une texture très boueuse, tandis qu’une pulpe plus concentrée est préférable pour les minerais à grains plus grossiers.

Lors des essais de flottation à petite échelle, à mesure que les solides sont retirés avec l'écume, on ajoute de l'eau pour maintenir le niveau de la pulpe, ce qui entraîne une diminution de la concentration de celle-ci. Cette variation influe également sur la fraction massique de tous les réactifs et sur les propriétés de l'écume obtenue.

La flottation s'effectue généralement à température ambiante, entre 15 et 30 °C. Lorsqu'on utilise des collecteurs à base d'acides gras pour la flottation de minerais non sulfurés (tels que le minerai de fer, la fluorine et la scheelite), on recourt souvent à un chauffage à la vapeur ou à l'eau chaude. Ces dernières années, la flottation à chaud a parfois été utilisée pour séparer des concentrés de sulfures mixtes afin d'améliorer l'efficacité de la séparation. Dans ces cas-là, il est nécessaire de réaliser des essais sur la température de la pulpe de flottation.

Le temps de flottation peut généralement être mesuré au cours de différents essais de conditions ; il convient donc de l'enregistrer pour chaque essai. Toutefois, une fois les conditions de flottation sélectionnées, un essai visant à vérifier le temps de flottation peut être réalisé. À ce stade, la couche flottante peut être écumée par étapes à différents moments. Les intervalles de prélèvement peuvent être de 2 minutes, 3 minutes, 5 minutes, …, et ainsi de suite, jusqu’à la fin de la flottation. Les résultats de l’essai sont représentés sous forme de courbe, avec la durée de flottation (en minutes) sur l’axe des x et le taux de récupération (cumulé) ainsi que la teneur en métal (cumulée) sur l’axe des y. La durée de flottation nécessaire pour obtenir un certain taux de récupération peut être déterminée à partir de cette courbe. Parallèlement, les durées de dégrossissage et de nettoyage peuvent être délimitées à partir de la courbe de teneur cumulative, le point où la teneur diminue de manière significative servant de point de séparation.

Le nettoyage ultérieur du concentré brut issu du processus de dégrossissage nécessite une machine de flottation de petit volume. Le nombre d'opérations de raffinage est généralement de 1 à 2, mais peut parfois aller jusqu'à 7, comme dans le cas du raffinage de la fluorine et du graphite. On n'ajoute généralement pas d'agents collecteurs ni d'agents moussants pendant l'affinage, mais le pH de la pulpe doit être soigneusement contrôlé. Dans certains cas, des inhibiteurs, des désorbeurs, voire un traitement spécial de la pulpe avant l'affinage sont nécessaires ; la durée de l'affinage dépend des circonstances spécifiques.

Si la fraction massique du produit de raffinage est trop faible, ou si le volume de la pulpe dépasse la capacité de la machine de flottation, on peut laisser le produit moussant se décanter au préalable. L'excès d'eau peut être extrait à l'aide d'une seringue médicale, et l'eau ainsi retirée peut être recueillie dans une fiole de lavage afin d'être utilisée comme eau de lavage pour le concentré brut entrant dans la machine de flottation et comme eau d'appoint pour la flottation.

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