Principe de traitement des minéraux dans une table de lavage

Les particules minérales sont séparées dans un bac de tri sous l'action combinée de la gravité, du frottement et du courant d'eau. Le courant d'eau dans le bac de tri est turbulent, et son mouvement comprend non seulement un écoulement incliné parallèle au fond du bac, mais aussi des tourbillons et des sauts hydrauliques perpendiculaires au fond. Ces deux types d’écoulement ascendant ont non seulement pour effet de décompacter le lit, mais contribuent également à la stratification des particules minérales en fonction de leur densité. Cette stratification a pour conséquence que les particules plus denses et plus grossières se retrouvent dans la couche inférieure, tandis que les particules moins denses et plus fines se situent dans la couche supérieure. Poussées par l’écoulement incliné de l’eau, les particules minérales se déposent à différents endroits par rapport au point d’alimentation. Les particules plus grossières et plus denses se déposent en premier, plus près du point d’alimentation, et forment la couche inférieure du lit à cet endroit. Les particules plus fines et moins denses se déposent le plus loin du point d’alimentation et forment la couche supérieure du lit à cet endroit. Après s’être déposées au fond de la table de tri, les particules minérales continuent d’avancer le long du fond de la table sous l’impulsion du courant d’eau. Au cours de ce processus, les particules minérales fines de la couche supérieure, en particulier celles de forte densité, passent à travers les interstices entre les particules grossières et se déplacent vers la couche inférieure sous l’effet de la gravité. Les interstices entre les particules minérales sont plus larges lorsqu’elles sont en mouvement que lorsqu’elles sont immobiles, ce qui rend la ségrégation et la stratification plus prononcées. Si la ségrégation est trop forte, même les particules plus fines et de densité plus faible se déplaceront vers la couche inférieure, réduisant ainsi l’efficacité de la séparation. À mesure que les particules minérales avancent dans la goulotte, une résistance au frottement apparaît entre les particules et le fond de la goulotte, ainsi qu’entre les particules elles-mêmes. En raison des différences de densité et de taille des particules, le coefficient de frottement varie également, ce qui entraîne des différences de vitesse entre les particules. Par conséquent, les particules minérales plus denses situées au fond subissent une force d’écoulement de l’eau moindre et une force de frottement plus importante, ce qui les fait se déplacer lentement, voire pas du tout, le long du fond de la goulotte ; les particules minérales moins denses situées en haut subissent une force d’écoulement de l’eau plus importante et une force de frottement moindre, ce qui les fait se déplacer plus rapidement. Les particules minérales grossières subissent une force d’écoulement de l’eau bien plus importante que les particules fines, et leur vitesse de déplacement est supérieure à celle des particules fines.

Enrichissement par bacs de lavage Elle est largement utilisée pour le traitement des minerais de métaux rares tels que l'or, le platine, l'étain, le fer et le tungstène. Il s'agit d'une méthode d'enrichissement couramment employée pour le traitement des gisements alluvionnaires à faible teneur.

2.5.2 Boîtes à sables

Il existe de nombreux types de bacs de lavage, qui peuvent être classés en fonction de la granulométrie du minerai qu’ils traitent : (1) Les bacs de lavage pour sable grossier, qui traitent des minerais dont la granulométrie est supérieure à 2-3 mm, avec une granulométrie maximale d’alimentation de 100-200 mm. Il s'agit principalement de sluices fixes, de sluices de Ross et de sluices à bande équipées de grilles ; (2) les sluices pour particules fines, qui traitent des matériaux dont la taille des particules est comprise entre 2 et 0,074 mm. Il s'agit principalement de sluices convergentes et de concentrateurs coniques ;

(3) Les sluices à particules microfines (sluices à boues), qui traitent des matériaux dont la taille des particules d’alimentation est inférieure à 0,074 mm, avec une limite de taille de particules de récupération effective de 0,01 mm. Il s’agit principalement des concentrateurs Moritz (lit basculant vibrant à 40 couches), des bacs à sédiments à bande, des bacs à sédiments à bande vibrante et des bacs à sédiments à bande à flux transversal. 2.5.2.1 Bac à sédiments pour grains grossiers

Il s'agit généralement d'un long bac de lavage en bois ou en tôle de fer (un convoyeur à bande sans fin peut également être utilisé). Le fond de la table de tri est muni de déflecteurs ou d’autres surfaces rugueuses afin de créer de puissants courants tourbillonnaires et de retenir les particules minérales lourdes. Les particules minérales de plus de 2 à 3 mm sont détachées et se stratifient sous l’action du courant d’eau incliné. Les particules minérales lourdes se concentrent dans les creux des déflecteurs au fond de la table de lavage ou sur la surface rugueuse, tandis que les particules minérales légères se retrouvent dans la couche supérieure et sont entraînées vers les résidus par le courant d’eau. Ce procédé est principalement utilisé pour la séparation de l’or alluvionnaire, du platine, de l’étain et d’autres gisements alluvionnaires de métaux rares. La taille maximale des particules d’alimentation peut atteindre 100 à 200 mm, la limite inférieure de la taille des particules récupérables étant de 0,074 mm. Parmi les types couramment utilisés, on trouve les sluices fixes, les sluices de Ross et les sluices à convoyeur à bande.

A. Boîte à vannes fixe

Il s'agit d'un long bac de lavage de largeur uniforme et à fond fixe. C'est un dispositif de dégrossissage important pour l'or alluvionnaire. On distingue les bacs de lavage terrestres et les bacs de lavage de dessinateur. Les sluices terrestres mesurent généralement 15 mètres de long, 0,5 à 0,6 mètre de large et présentent une pente de 5° à 6°. Lors du traitement d’or alluvionnaire à haute teneur, un ensemble de sluices auxiliaires est ajouté en aval de la sluice principale, avec une largeur totale comprise entre 5 et 10 fois celle de la sluice principale. Celles-ci sont subdivisées en plusieurs canaux, chacun d’une largeur de 0,7 à 0,8 mètre et d’une longueur de 6 à 12 mètres, afin de compléter la récupération des particules d’or fines. Sur les dragues à or, les sluices sont généralement situées de part et d’autre du tamis de lavage cylindrique (comme illustré à la figure 2-25), perpendiculairement à l’axe du navire, chaque canal mesurant entre 0,6 et 0,8 mètre de large. Les fractions sous-dimensionnées issues du tamis de lavage cylindrique sont acheminées vers la sluice auxiliaire, tandis que les résidus de la sluice auxiliaire sont dirigés vers la sluice longitudinale pour un lavage de ratissage, afin de compléter la récupération des particules d’or et d’autres minéraux lourds. La pente de la chute auxiliaire est comprise entre 5° et 7°, tandis que celle de la chute longitudinale est inférieure de 0,5° à 1°.

Figure 2-25 Configuration des chenaux sur une drague à or : 1 — Crible de lavage cylindrique ; 2 — Distributeur ; 3 — Chenal transversal ; 4 — Chenal longitudinal

Il existe trois types de vannes fixes : les déflecteurs droits, les déflecteurs horizontaux et les déflecteurs à grille, comme le montre la figure 2-26. Les déflecteurs droits sont constitués de bois rond ou carré, tandis que les déflecteurs horizontaux sont principalement fabriqués en cornières d’acier. Ces deux types de déflecteurs sont relativement hauts, ce qui crée des tourbillons plus importants permettant de retenir les particules d’or et de platine les plus grossières, et ils ont également un effet de frottement. Les déflecteurs à grille sont constitués de treillis métallique ou obtenus en perforant des fentes dans des plaques de fer puis en les tendant ; ils sont utilisés dans les vannes des dragues à or. Une couche de surface rugueuse est posée sous les déflecteurs. Les matériaux de surface courants comprennent les tapis en caoutchouc gaufré, les nattes de roseaux, le feutre et la peluche, utilisés pour capturer les particules d’or fines.

Types de déflecteurs de goulotte

a – Déflecteur à bandes droites ; b – Déflecteur à bandes horizontales ; c – Déflecteur à grille

Les chutes fixes fonctionnent par intermittence, le cycle de nettoyage dépendant de la teneur en or et en autres minéraux lourds du minerai. En règle générale, les chutes terrestres sont nettoyées tous les 5 à 10 jours, tandis que les chutes transversales des dragues à or sont nettoyées quotidiennement et les chutes longitudinales tous les 5 jours. Chaque séance de nettoyage dure environ 2 à 8 heures. Le nettoyage commence par un premier rinçage à l'eau claire, suivi du retrait des déflecteurs et d'un dernier rinçage avec une solution concentrée.

Le taux de récupération des sluices terrestres est généralement compris entre 60% et 70%, avec un débit de 0,5 à 1,25 m³/(m²·heure). Sur les dragues à or, les sluices à une seule couche ont un débit de 0,3 à 0,4 m³/(m²·heure), tandis que celles à double couche ont un débit de 0,2 à 0,25 m³/(m²·heure).

B. Ross Sluice

Sa structure est illustrée à la figure 2-27. En cours de fonctionnement, le minerai est déversé dans la goulotte d'alimentation située à l'entrée de la chute à l'aide d'un camion ou d'un bulldozer, puis des jets d'eau à haute pression sont utilisés pour laver le minerai et désagréger les boues. Après lavage, le minerai est évacué sur un tamis perforé pour être criblé. Les particules fines, trop petites, sont acheminées vers un canal latéral pour une séparation supplémentaire, tandis que les particules grossières, trop grandes, sont traitées par le canal central. Les deux canaux sont équipés de déflecteurs destinés à capturer les particules d’or. L'ensemble de la rigole mesure entre 4,3 et 12,2 mètres de longueur et entre 1,8 et 9,7 mètres de largeur, et est disponible en six tailles différentes. Le modèle le plus grand offre une capacité de traitement de 750 mètres cubes par heure et consomme 75 000 litres d'eau par minute.

Figure 2-27 Écluse de Ross

1 — Mangeoire ; 2 — Tuyau d'arrosage ; 3 — Grille perforée ; 4 — Glissière centrale ;

5 — Déflecteur de la première section ; 6 — Déflecteur de la deuxième section ; 7 — Chasse-eau latéral

C. Écluse pour convoyeur à bande

Sa structure est illustrée à la figure 2-28. La sluice elle-même est une bande de caoutchouc sans fin, installée à un angle de 9°, se déplaçant vers le haut à une vitesse de 0,6 m/s. La surface de la bande est rainurée en quadrillages, avec une rainure transversale plus profonde à intervalles réguliers, ce qui crée des tourbillons dans la boue en écoulement, détachant et stratifiant les particules minérales. Les minéraux lourds restent coincés dans les alvéoles, tandis que les minéraux légers s’écoulent avec la boue jusqu’à l’extrémité et sont évacués sous forme de résidus. La bande est dotée de parois latérales destinées à retenir la boue. Ce type de sluice fonctionne en continu, est facile à utiliser et nécessite peu de main-d’œuvre ; il est employé sur les dragues à or pour la récupération des pépites d’or. La goulotte, dont les dimensions (largeur × longueur) sont de 0,716 mètre × 5 mètres, présente une capacité de traitement de 6,4 mètres cubes par heure et une granulométrie maximale des matières alimentées de 16 millimètres.

Figure 2-28 Écluse de convoyeur à bande

2.5.2.2 Écluse à mailles fines

Utilisées pour le traitement des minerais dont la granulométrie est comprise entre 2 et 0,074 mm. Par rapport aux chutes à grains grossiers, les chutes à grains fins présentent un fond lisse, dépourvu de déflecteurs ou de revêtement rugueux, une longueur réduite et une pente plus raide, ce qui se traduit par un écoulement faiblement turbulent de la boue. Les minéraux légers et lourds se déplacent tous deux le long du fond de la sluice et sont évacués en continu sous forme de concentré et de résidus. Parmi les sluices à grains fins, on trouve les sluices coniques, les concentrateurs coniques, les concentrateurs à disques inclinés et les tambours de lavage Johnson.

A. Écluse conique

Sa structure est illustrée à la figure 2-29. Il s'agit d'une vanne dont la pente inférieure est comprise entre 16° et 20° et dont la largeur se rétrécit progressivement de l'extrémité d'alimentation vers l'extrémité de décharge ; on parle également de vanne en forme d'éventail. En fonctionnement, une boue d’une concentration comprise entre 50% et 60% est introduite par le haut et s’écoule vers l’extrémité de décharge conique. Les particules minérales se stratifient en fonction de leur densité : la couche inférieure, composée de minéraux lourds, s'écoule lentement, tandis que la couche supérieure, composée de minéraux légers, s'écoule rapidement. À l'arrivée à l'extrémité de décharge, les produits lourds, les produits intermédiaires et les produits légers sont séparés à l'aide des fentes de décharge situées au fond de la goulotte ou de la plaque de séparation placée à l'extrémité arrière de celle-ci. La longueur de l’auge est généralement comprise entre 600 et 1 200 mm, sa largeur à l’extrémité d’alimentation est de 125 à 400 mm, sa largeur à l’extrémité de décharge est de 10 à 25 mm, et le rapport entre les largeurs des deux extrémités (rapport de rétrécissement) est de 10 à 20.

Pendant le fonctionnement, la concentration de l'alimentation doit être strictement contrôlée, avec une plage de fluctuation de ±2%. La taille effective des particules récupérées est comprise entre 2,5 et 0,038 mm. La capacité de traitement d'une seule vanne à étranglement est de 0,9 tonne/heure. On utilise couramment plusieurs chutes en combinaison, selon trois méthodes : la combinaison circulaire, la combinaison en parallèle et la combinaison multicouche et multi-étages. Les vannes à étranglement sont généralement utilisées comme équipement de dégrossissage pour séparer l’or, le titane, le zirconium, le tantale et le niobium des gisements alluvionnaires côtiers. Elles peuvent également servir à traiter les minerais d’or, de tungstène, d’étain, de titane, de zirconium et d’hématite.

Figure 2-29 Principe de fonctionnement d'une goulotte conique

1 — Goulotte ; 2 — Surface en forme d'éventail ; 3 — Produit léger ;

4 — Produit lourd ; 5 — Produit intermédiaire ; 6 — Plaque de découpe

B. Alambic à cône

Sa structure est illustrée à la figure 2-30. Mis au point par l’Australien E. Reichert dans les années 1950, cet appareil est également connu sous le nom de « distillateur à cône de Reichert ». Il s’agit d’un cône inversé présentant une pente de 17°, appelé « cône de séparation », surmonté directement d’un cône de distribution de la boue. En fonctionnement, une boue d’une concentration comprise entre 55% et 65% est introduite de manière homogène dans le cône de séparation par la périphérie du cône de distribution, puis s’écoule vers le centre. Le concentré est évacué par une fente annulaire située dans la section centrale, tandis que les résidus sont évacués par le tuyau central de résidus. Son principe de séparation est identique à celui d’une sluice convergente, mais sans l’effet de vortex des parois latérales.

Un séparateur à cônes se compose de plusieurs sections de séparation disposées verticalement, chacune comprenant plusieurs cônes de séparation. Il existe deux types de cônes de tri : à simple couche et à double couche. La figure 2-30 illustre une section de tri composée d’un cône de tri à double couche et d’un cône de tri à simple couche, qui effectue respectivement une opération de dégrossissage et une opération de nettoyage. Le concentré obtenu à l’issue de cette section de tri peut être purifié davantage à l’aide d’une sluice convergente, tandis que les résidus sont acheminés vers la section de tri suivante pour y être éliminés.

Figure 2-30 Schéma de principe du fonctionnement d'un concentrateur conique

1 — Cône de distribution ; 2 — Cône de séparation à double couche ; 3 — Cône de séparation à simple couche

Le cône de séparation et le cône de distribution sont tous deux fabriqués en fibre de verre, ce qui les rend légers et robustes ; ils sont montés sur le châssis. Un concentrateur à cônes se compose généralement de 3 à 9 cônes de séparation formant 2 à 4 étages de séparation, avec différentes combinaisons possibles.

Le concentrateur conique a un diamètre de 2 mètres et une capacité de traitement de 60 à 75 tonnes/heure, permettant de récupérer efficacement des particules de 2 à 0,03 mm. Dans les années 1980, l'Australie a mis au point des concentrateurs coniques d'un diamètre de 3 mètres et de 3,5 mètres, dotés de capacités de traitement comprises entre 200 et 300 tonnes par heure.

Les concentrateurs à cône offrent une grande capacité de traitement et des coûts de production réduits ; ils sont largement utilisés comme équipements de traitement primaire pour les minerais alluvionnaires et filoniens.

C. Concentrateur à disques inclinés

Sa structure est illustrée à la figure 2-31. Il se compose d’un disque rotatif monté selon un angle de 32° à 35°, dont la surface présente un motif en spirale d’Archimède. En fonctionnement, la boue est introduite dans le disque par un côté. Dans la zone de décantation située au fond du disque, les particules se déposent en fonction de leur densité et de leur taille. À mesure que le disque tourne, les particules décantées remontent vers l’autre côté, où elles sont lavées par l’eau, puis s’écoulent vers le bas avec l’eau de lavage. La matière tourne sur environ un tiers de la surface du disque et se stratifie en fonction de sa densité. Les minéraux les plus légers remontent à la surface et débordent du disque avec la boue, formant ainsi les résidus. Les minéraux plus lourds se déplacent vers les couches inférieures, tombent dans les rainures en spirale d’Archimède et sont acheminés le long de celles-ci vers le centre du disque, où ils sont évacués sous forme de concentré.

Figure 2-31 Principe de fonctionnement du séparateur à disques inclinés

1 — Orifice de décharge du concentré ; 2 — Stabilisateur de débit ; 3 — Sens de rotation du disque ;

A — Zone d'alimentation ; B — Zone de décantation ; C — Zone de lavage

Le disque est en fibre de verre, et sa surface est moulée à partir d'une résine époxy mélangée à du corindon (calibre -150 mesh). Léger, résistant et facile à déplacer, il est adapté au traitement des petits gisements alluvionnaires et des gisements d'or alluvionnaires. Un séparateur à disque incliné de 800 mm de diamètre offre une capacité de traitement de 1,5 à 3 tonnes/heure, pour une granulométrie de -6 mm.

La limite effective de taille des particules récupérables est de 0,074 mm, et le taux d'enrichissement peut atteindre 20 à 35. Concentrateur D. Johnson

La structure est illustrée à la figure 2-32. Utilisé à l'origine en Afrique du Sud, il s'agit d'un cylindre de tri incliné à rotation lente, mesurant 3,6 mètres de long et 0,75 mètre de diamètre. La paroi intérieure est revêtue de plaques de caoutchouc rainurées, dont les rainures ont une profondeur de 3 mm et une largeur de 6 mm, avec une section transversale dentelée. Le cylindre tourne à une vitesse comprise entre 0,1 et 0,3 tr/min. Une boue d’une concentration comprise entre 30% et 60% (généralement 55%) est introduite dans le cylindre. Sous l’effet de la rotation, la boue s’écoule le long de la paroi du cylindre, créant ainsi un effet de cisaillement à l’intérieur de celui-ci. Il en résulte une stratification en fonction de la densité : les minéraux les plus légers remontent à la surface et sont emportés par la boue, tandis que les minéraux plus lourds se déposent dans les rainures et sont transportés vers le haut par la rotation, où ils sont éliminés par l’eau de rinçage et tombent dans le bac à concentré. Il est principalement utilisé dans les circuits de broyage pour récupérer des particules d’or individuelles, avec une capacité de traitement de 5 à 20 tonnes/heure.

Figure 2-32 Concentrateur Johnson

1 — Cylindre de séparation ; 2 — Sens de rotation du cylindre ; 3 — Plaque en caoutchouc rainurée ; 4 — Bassin de concentré ; 5 — Bassin de résidus

2.5.2.3 Bac de décantation pour particules fines (boues)

Utilisé pour le traitement de matériaux dont la taille des particules est inférieure à 0,074 mm, il est largement employé pour la séparation des boues de tungstène, d’étain, de tantale, de niobium, d’or et de platine. Il utilise un écoulement incliné (film mince) pour la séparation. L'épaisseur du film est d'environ 1 mm et la vitesse d'écoulement est relativement faible, essentiellement laminaire. Les particules minérales sont principalement maintenues en suspension de manière lâche par la force de Begno générée par le mouvement de cisaillement. La concentration de la boue dans la couche supérieure du film est faible, et les particules minérales se stratifient en fonction de leur vitesse de sédimentation d'interférence. La concentration de la boue dans la partie inférieure du film est très élevée, et les particules minérales ne peuvent pas rester en suspension ; elles se déplacent par couches et se stratifient selon le principe de la ségrégation. Par conséquent, les particules minérales lourdes s’agrègent dans la couche inférieure, et les minéraux légers dans la couche supérieure. Les minéraux légers de la couche supérieure sont évacués par le courant d’eau sous forme de résidus, tandis que les minéraux lourds de la couche inférieure se déposent au fond de la sluice et sont soit évacués en continu par la surface de la sluice se déplaçant en sens inverse, soit rejetés périodiquement sous forme de concentré une fois l’alimentation arrêtée.

Selon leur mode de fonctionnement, les sluices à particules fines se divisent en sluices à fonctionnement intermittent et en sluices à fonctionnement continu. Selon leur principe de séparation, elles se divisent en sluices à écoulement en film simple et en sluices combinant un écoulement en film et une action de secouage. Les premières comprennent les décanteurs à bande pour boues, tandis que les secondes comprennent les décanteurs à bande à écoulement transversal, les décanteurs à bande vibrante, les concentrateurs Mozley et les tables basculantes vibrantes transversales à double unité. La combinaison de plusieurs champs de force constitue l'orientation future du développement des décanteurs pour boues.

A. Chasse-boue à bande

Sa structure est illustrée à la figure 2-33. Il s'agit d'une bande sans fin inclinée qui se déplace dans le sens inverse de l'écoulement de la boue. La séparation des minéraux s'effectue à la surface de la bande, qui mesure 3 mètres de long et 1 mètre de large. La boue et l'eau de lavage sont acheminées sur la surface de la bande par le haut, via une plaque de répartition. La zone située sous la bande constitue la zone de grossissement, d’une longueur d’environ 2,4 mètres. Au-dessus de la bande transporteuse se trouve la zone d’affinage, d’une longueur d’environ 0,6 mètre. La boue s’écoule vers le bas en une fine couche le long de la surface de la bande et se stratifie en fonction de la densité. La couche supérieure, composée de minéraux plus légers, est entraînée par le flux d’eau au-dessus de la poulie de sortie et évacuée dans l’auge à résidus. La couche inférieure, composée de minéraux plus lourds, se dépose sur la surface de la bande, est transportée par la bande transporteuse vers la zone d’affinage pour y être lavée par l’eau de rinçage, puis finalement évacuée dans l’auge à concentré située près de la première poulie. La pente de la surface de la bande est comprise entre 13° et 17°, et la vitesse de la bande est de 0,03 m/s. La concentration d’alimentation est comprise entre 25% et 35%, et la granulométrie du matériau d’alimentation est comprise entre 0,074 et 0,01 mm. Le débit est de 1,2 à 3 tonnes/heure et le taux d’enrichissement est compris entre 4 et 7. Ce procédé est largement utilisé pour l’affinage des boues de minerai de tungstène et d’étain.

Figure 2-33 Goulotte du convoyeur à bande pour boue

1 — Surface de la bande ; 2 — Plaque de répartition de l'alimentation ; 3 — Plaque de répartition de l'eau ; 4 — Goulotte à concentré ; 5 — Goulotte à résidus

B. Goulotte de convoyeur à bande à flux transversal

Sa structure est illustrée à la figure 2-34. Il s'agit d'un convoyeur à bande sans fin, d'une largeur de 1,2 mètre et d'une longueur de 2,75 mètres, installé horizontalement dans le sens longitudinal et incliné de 0° à 3° dans le sens transversal. La bande et les supports sont suspendus au châssis par quatre câbles en acier.

Figure 2-34 Schéma de principe d'une goulotte à bande transporteuse à flux transversal

A – Zone de dégrossissage ; B – Zone de tri intermédiaire ; C – Zone de nettoyage ;

1 – Goulotte d'alimentation ; 2 – Goulotte de retour des mi-grains ;

3 – Bassin de lavage horizontal ; 4 – Bassin de lavage longitudinal ;

5 – Sens de déplacement de la courroie ; 6 – Contrepoids ;

7 – Concentré ; 8 – Produit intermédiaire ; 9 – Résidus

Un masselotte déséquilibré en rotation est installé sous la bande, près de l'extrémité de la première poulie. La surface de la bande se déplace longitudinalement à une vitesse de 0,01 m/s, tout en effectuant simultanément un mouvement giratoire plan induit par le masselotte déséquilibré. Pendant le fonctionnement, la boue est acheminée de manière homogène sur la surface de la bande par l’intermédiaire de la goulotte d’alimentation. Sous l’action combinée de la force de cisaillement générée par le flux d’eau transversal incliné et du mouvement giratoire, les particules minérales sont désagrégées et stratifiées en fonction de leur densité. Les particules minérales stratifiées sont réparties en éventail sur la surface de la bande et sont finalement évacuées par le flux d’eau transversal et la bande se déplaçant longitudinalement, pour former le concentré, les produits intermédiaires et les résidus.

L'installation traite des particules de minerai de 0,1 à 0,005 mm, présente une capacité de traitement de 4 à 5 tonnes/heure, une limite de taille de particules de récupération effective comprise entre 0,01 et 0,005 mm, et un taux d'enrichissement pouvant atteindre 10 à 50, ce qui le rend particulièrement adapté à l'enrichissement des boues minérales.

C. Goulotte de convoyeur à bande vibrante

Sa structure est illustrée à la figure 2-35. La surface de travail est constituée d’une courroie courbe à infini présentant une pente longitudinale comprise entre 1° et 4°. La bande se déplace vers le haut à une vitesse de 0,035 m/s et, grâce à un mécanisme d’oscillation et de balancement, elle génère un mouvement oscillant de gauche à droite et un mouvement de va-et-vient asymétrique dans le sens longitudinal. Pendant le fonctionnement, sous l’action du débit d’eau et du mouvement de balancement combiné, les particules minérales à la surface de la bande se stratifient rapidement. Les fines particules de minéraux lourds se répartissent de part et d’autre de la bande, tandis que les particules plus grossières de minéraux lourds se déposent dans la couche inférieure, au centre de la surface de la bande. Celles-ci sont acheminées par la bande vers la zone d’enrichissement et finalement évacuées sous forme de concentré. Les particules minérales légères se répartissent dans la couche supérieure au centre de la surface de la bande et s’écoulent avec l’eau vers l’extrémité des résidus sous forme de résidus.

Figure 2-35 Goulotte de convoyeur à bande vibrant

1 — Tapis de tri ; 2 — Goulotte d'alimentation ; 3 — Goulotte d'alimentation en eau ; 4 — Mécanisme de secouage ; 5 — Mécanisme de balancement ; 6 — Conduite de dérivation ; 7 — Conduite de concentré

Une seule unité, mesurant 800 mm × 2 500 mm, présente une capacité de traitement comprise entre 71 et 85 kg/heure, une limite effective de taille des particules récupérables de 0,02 mm et un taux d'enrichissement d'environ 10. Elle est adaptée à l'enrichissement des boues, permettant d'atteindre un taux de récupération supérieur à 70%.

Concentrateur D. Mozley

Sa structure est illustrée à la figure 2-36. Mise au point par R.H. Mozley en 1967, il s’agit d’une vanne à particules fines dotée d’un mouvement de cisaillement rotatif à la surface du lit. La surface du lit est en fibre de verre, d’une longueur de 1 525 mm et d’une largeur de 1 220 mm, composée de 40 couches logées dans deux châssis, ce qui lui vaut également le nom de « lit basculant rotatif à 40 couches ». Un poids déséquilibré rotatif est installé entre les deux châssis, ce qui provoque un mouvement de cisaillement rotatif plan de la surface du lit. Les châssis sont suspendus par des câbles en acier et mis en rotation périodiquement par un dispositif pneumatique afin de décharger le concentré. Sa caractéristique la plus importante réside dans l’utilisation de la force de Begno pour améliorer la séparation des particules fines. La limite de taille des particules pouvant être récupérées efficacement est comprise entre 0,01 et 0,005 mm (sur la base de la cassitérite), la surface totale du lit est de 74,4 m², la capacité de traitement est de 2,1 à 3,1 tonnes/heure, le rapport d’enrichissement est de 3 à 6, et le taux de récupération en exploitation est compris entre 651 TP3T et 751 TP3T. Elle convient au traitement primaire des boues de minerai de tungstène, d’étain, de tantale, de niobium, d’or et de platine.

E’ Lit basculant à secousses transversales à double unité

Figure 2-36, lit basculant vibrant à 40 couches

a — Étape de séparation ; b — Étape de décharge du concentré

1 — Châssis ; 2, 3 — Surfaces supérieure et inférieure du lit ; 4 — Câble métallique ; 5 — Dispositif pneumatique ; 6 — Alimentation

Sa structure est illustrée à la figure 2-37. La surface du lit effectue un mouvement symétrique de va-et-vient dans le sens longitudinal, et son principe de fonctionnement est similaire à celui d'une table vibrante. Lors de la séparation, seuls les résidus sont évacués, tandis que les minéraux lourds restent à la surface du lit.

Figure 2-37 Table basculante à balancement transversal à deux unités

1 — Surface de la table de l'étage de séparation ; 2 — Surface de la table de l'étage de décharge du concentré ;

3 — Distributeur d'aliments ; 4 — Châssis ; 5 — Mangeoire à concentrés

Le concentré est évacué une fois l'alimentation arrêtée. Chaque unité comporte deux ensembles de 1 à 4 surfaces de lit, qui fonctionnent en alternance. La surface de lit mesure 2,7 mètres de large et 1,2 mètre de long. La boue est acheminée sur un ensemble de surfaces de lit sur toute la largeur. Après la séparation, la surface de lit pivote de 50° et de l’eau est pulvérisée pour récupérer le concentré. La pente transversale de la surface de lit est comprise entre 1,3° et 2,5°, la course est de 40 à 180 mm et la fréquence de course est de 90 à 120 tr/min. La granulométrie d’alimentation est de -0,3 mm, la capacité de traitement est de 5 tonnes/heure et le rapport d’enrichissement est compris entre 20 et 500. Il convient à la séparation des minéraux de tungstène, d’étain, de tantale, de niobium, d’or et de platine.