Quels sont les procédés de traitement des résidus miniers

Les résidus miniers constituent la fraction de l’installation d’enrichissement présentant une faible teneur en composants utiles, inutilisable pour la production et représentant le principal composant des déchets solides industriels. Le traitement des résidus est une étape cruciale dans la production minière, mais connaissez-vous les méthodes employées ?

Pourquoi faut-il traiter les résidus miniers ?

Habituellement, le concentrateur utilise un dépôt de résidus pour stocker ces derniers. Les produits chimiques toxiques, les eaux usées et les ions métalliques lourds restants du processus d’enrichissement non seulement polluent et endommagent l’écosystème environnant de la mine, mais augmentent également les risques cachés liés à la sécurité du dépôt de résidus, tels que les glissements de terrain, les coulées de boue ou les ruptures de digue. Par conséquent, la gestion des résidus a toujours fait l’objet d’une attention particulière.

Méthodes de traitement des résidus miniers

Actuellement, les méthodes de traitement des résidus s’orientent généralement vers trois directions : la re-flottation des résidus, la déshydratation des résidus et le remblayage des vides miniers avec les résidus. Nous allons expliquer séparément ces trois aspects ci-dessous.

1. Processus de revalorisation des résidus miniers

Bien que la teneur en composants utiles dans les résidus soit relativement faible, l’application de technologies avancées et de procédés rationnels permet de récupérer une plus grande partie des substances valorisables présentes dans ces résidus. Cette approche favorise le recyclage intégral des ressources et réduit leur gaspillage. La gestion optimisée des résidus finaux atténue ainsi la pression environnementale exercée par les haldes. Actuellement, les principaux procédés de revalorisation incluent :

1) Flottation

La flottation est utilisée pour traiter les résidus contenant de la colémanite, de l’oxyde de zinc, de l’apatite et d’autres minéraux. Grâce au développement de nouveaux réactifs et de nouvelles méthodes, certains résidus issus de procédés simples, notamment les anciens stocks de résidus, peuvent être soumis à une nouvelle flottation. Ce traitement permet d’obtenir des concentrés recyclables.

2) Nouveau procédé de re-concentration

Utilisez des équipements de séparation gravimétrique nouvelle génération pour récupérer les minéraux à grain fin dans les résidus. Après leur invention et leurs améliorations, de nombreux équipements traditionnels de séparation gravimétrique nouvelle génération peuvent être utilisés pour la re-concentration des résidus fins et ultrafins, tels que les concentrateurs centrifuges verticaux, les tables à secousses à champ composé, les centrifugeuses à champ de force composé, etc.

3) Traitement microbien et technologie de lixiviation

Cette technologie utilise principalement l’action biochimique des microorganismes pour améliorer les propriétés des résidus et extraire les ions métalliques nocifs présents dans les résidus par lixiviation microbienne ou minéralisation microbienne, afin d’éviter toute pollution environnementale.

2. Procédé de déshydratation des résidus

Lors de la phase de séparation, la pulpe contient souvent une grande quantité d’eau. Une teneur en eau excessive dans les résidus peut facilement provoquer la rupture du parc à résidus. Par conséquent, dans l’usine de traitement minéral, la concentration et la déshydratation des résidus constituent également des étapes clés. Les deux approches suivantes sont couramment utilisées.

1) Procédé de concentration basé sur le cyclone hydrocyclone

En tant qu’équipement utilisant la force centrifuge pour la séparation solide-liquide, le présente les caractéristiques d’une faible empreinte au sol et d’une forte concentration du produit sous forme de sables (sous-dévers). Ce type de procédé de concentration utilise principalement un et un pour former une série de circuits fermés afin d’obtenir un produit concentré à haute densité.

2) Procédé de filtration des résidus par presse à filtre

Dans le traitement des résidus aurifères, la déshydratation par presse à filtre est également employée. Cette méthode se caractérise par une faible teneur en eau dans le gâteau de filtration et la réutilisation possible du filtrat. Toutefois, en raison de la capacité de traitement limitée d’une seule machine, il est difficile de séparer les résidus issus d’un enrichissement à grande échelle.

3) Rejet des résidus secs

Le rejet des résidus secs est une technologie nouvelle qui utilise des cyclones de déshydratation, des cribles de déshydratation haute fréquence à haut rendement, des épaississeurs coniques profonds à haut rendement et d’autres équipements. Elle permet de réduire la teneur en eau des résidus à moins de 15 %, de réaliser des économies et d’éviter efficacement toute pollution environnementale.

3. Remblaiement des zones minières avec les résidus

Le remblaiement des vides miniers à l’aide des résidus consiste à réutiliser ces matériaux stériles, après traitement, pour combler les excavations créées par l’extraction. Cette approche permet de protéger le relief naturel et de réduire les coûts liés à la construction des parcs à résidus. Actuellement, deux principales méthodes sont employées pour le remblaiement des vides miniers :

1) Technologie de remblaiement cimenté aux résidus totaux

Le remblaiement cimenté aux résidus totaux utilise des résidus déshydratés mélangés à du ciment, des cendres volantes, etc., pour former un agrégat de remplissage présentant une dureté comprise entre 1 et 2 MPa. La pulpe de remblai est acheminée vers la zone de remplissage par gravité via un réseau de canalisations, permettant ainsi de combler les vides miniers.

2) Technologie de consolidation haute teneur en eau et de remblaiement aux résidus totaux

Le remblaiement aux résidus totaux par consolidation haute teneur en eau est similaire au remblaiement cimenté aux résidus totaux, à la différence près que des matériaux à forte teneur en eau sont utilisés comme liants à la place du ciment. Cette méthode repose sur un premier matériau principalement composé d’aluminates et de sulfoaluminates, et un second matériau essentiellement constitué d’anhydrite, de chaux vive et de coagulant. Ces composants sont respectivement mis en pulpe et transportés séparément, puis mélangés avant injection, offrant ainsi des caractéristiques de prise rapide.

Les trois aspects ci-dessus constituent les principales orientations du traitement des résidus miniers. L’application concrète d’un épaississeur doit être définie en fonction de l’échelle et des investissements prévus pour le concentré. Il est recommandé de consulter un fournisseur d’équipements de préparation des minerais disposant des qualifications de conception requises afin de sélectionner l’épaississeur adapté à votre processus de traitement des résidus.