
La présente invention relève du domaine de la technologie de séparation des minéraux.
À l'heure actuelle, les procédés d'enrichissement du graphite en paillettes comportent tous plusieurs étapes de broyage (3 à 6 fois) et plusieurs étapes de nettoyage (4 à 7 fois), partant de l'idée erronée que c'est la seule façon de préserver les grosses paillettes et d'améliorer le taux de récupération. Il en résulte des schémas de traitement complexes, un équipement nombreux, des investissements importants et des coûts élevés ; en particulier, la fragmentation des grandes paillettes est très importante.
La présente invention vise à pallier les inconvénients susmentionnés et a permis de mettre au point un nouveau procédé d'enrichissement du graphite en paillettes. Ces travaux de recherche mettent en évidence le mécanisme de fragmentation des grandes paillettes et permettent ainsi d'adopter un schéma de traitement extrêmement efficace et simplifié. Par rapport au schéma de traitement classique, le nombre d'étapes est réduit. d'environ la moitié; en particulier, le rendement en gros flocons augmente de 20%, tandis que le taux de récupération et la teneur du concentré s'améliorent également en parallèle. Ainsi, la capacité de production peut être augmentée de 15 à 20% et les coûts peuvent être réduits de 20 à 30%.
La présente invention rompt radicalement avec l’approche traditionnelle, tant nationale qu’internationale, axée sur les réactifs d’enrichissement. Elle part plutôt de l’étude du mécanisme de fragmentation des paillettes de graphite et de leur comportement en flottation, et aboutit à une découverte majeure concernant les causes des dommages importants subis par les grosses paillettes et du faible taux de récupération observés dans les procédés actuels d’enrichissement du graphite. De plus, elle met en évidence les régularités qui s’y dégagent et affirme que la fragmentation des paillettes de graphite est presque entièrement due au cisaillement et à la compression exercés sur elles par les particules de gangue. Parmi ces facteurs, les taux spécifiques de fragmentation de la gangue et des paillettes de graphite sont liés aux conditions de broyage. Lorsque la concentration de broyage et la teneur d’alimentation atteignent certaines valeurs, la rupture des paillettes de graphite peut être réduite au minimum. Autrement dit, en adoptant un schéma de traitement comprenant une seule étape de concassage grossier et de flottation préliminaire, une étape de concassage secondaire et deux étapes de nettoyage, la concentration de broyage étant régulée à 50% et le débit d'alimentation du broyage de réusinage à 40%, le graphite à gros flocons peut être efficacement protégé, tandis que le taux de récupération et la teneur du concentré sont également améliorés.
Le schéma de traitement étant raccourci, la présente invention permet d’augmenter d’autant la capacité de traitement, d’améliorer la récupération des gros flocons (en particulier celle du produit de calibre +40 mesh, qui peut être multipliée par 4 à 5), de réduire le nombre d’équipements, de gagner de l’espace dans l’usine et, pour les nouveaux concentrateurs, de réduire l’investissement initial de 30 à 50%.
Répartition granulométrique et qualité du produit obtenues par le procédé conventionnel :
| Taille (maillage) | +40 | -40+50 | -50+80 | -80+100 | -100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Rendement (%) | 3.71 | 22.56 | 20.10 | 7.45 | 46.18 |
| Niveau (%) | 91.58 | 90.18 | 89.60 | 89.12 | 83.91 |
Remarque : teneur globale du concentré = 89% ; taux de récupération = 74,5%.
Répartition granulométrique et qualité du produit selon la présente invention :
| Taille (maillage) | +40 | -40+50 | -50+80 | -80+100 | -100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Rendement (%) | 17.90 | 27.70 | 17.34 | 11.91 | 25.15 |
| Niveau (%) | 96.40 | 94.93 | 94.31 | 93.81 | 88.33 |
Remarque : teneur globale du concentré = 93,41 TP3T ; taux de récupération = 921 TP3T.
Comparaison des indicateurs clés :
| Indicateur | Procédé classique | Invention faisant l'objet de la présente | Amélioration apportée par l'invention |
|---|---|---|---|
| Teneur en concentré (%) | 89.00 | 93.40 | +4.4 |
| Récupération (%) | 74.50 | 92.00 | +17.5 |
| Rendement en flocons de grande taille (%) | 53.82 | 74.85 | +21.03 |