Brevet FR2106518A1 — publié le 19720505

La présente invention concerne un procédé de traitement d'un minerai nickélifère, plus particulièrement un procédé de traitetnent d'un minerai nickélifère consistant à soumettre le minerai nickélifère rn grillage ségrdgatif puis à récupérer par flottation le nickel métallique dans le minerai ainsi grillé. Selon le traitement classique de flottation en vue de séparer le nickel métallique dans le procédé consistant à mélanger un halogénure et un agent réducteur solide à un minerai nickélifère, par exemple un silicate, tel que la garniérite, un minerai de fer nickélifère, tel que la latérite et un minerai obtenu par oxydation artificielle d'un minerai sulfuré, tel que la pentlandite et a le griller à une temperature supérieure à environ 700 C en atmosphère neutre ou légèrement réductrice (cette opération étant appelée ciaprès pour simplifier grillage segrégatif), le nickel métallique obtenu a une très mauvaise Ilottabilité et par conséquent on a recours au procéda connu de récupération du nickel par flottation après, soit sulfuration de la surface du nickel métallique par un agent de sulfuration, soit substitution superficielle du nickel métallique par un métal ayant moins tendance à s'ioniser que le nickel, par addition de sels de ces métaux ayant moins tendance à s'ioniser que le nickel. Cependant, ce procédé de ltart antérieur nécessite non seulement une température élevée et beaucoup de temps mais également un composé réagissant coûteux, tel que le sulfate cuivrique, si bien qu'il constitue un procédé ne donnant pas satisfaction du point de vue de l'économie et de la simplicité de mise en oeuvre. La présente invention concerne un procédé de traitement de minerais nickélifères, fournissant un concentré riche et ayant un bon rendement en nickel. La demanderesse a conduit diverses expériences concernant les procédés de traitement des minerais nickélifères et a découvert que la présence d'ions sulfureux dans la pulpe facilite l'activation de la surface du nickel métallique, ce qui améliore considérablement la flottabilité et a conduit à la présente inention. En d'autre termes, la prérente invention concerne un procédé de traitenent d'un trinerai nickélifère pour obtenir un concentré de nickel consistant lct, de la re@uperation par flottation du nickel métallique qui a été soumis au procédé de segr+5gation. à melanger la pulpe à de l'acide sulfureux ou a un additif; combiné constitué d!un acide et d'un composé capable de libérer du gaz sulfureux lorsqu'il réagit avec ledit acide ou un additif combiné constitué d'acide sulfureux et d-un autre acide; ensuite, on ajoute à la pulpe ainsi traitée un générateur d'écume, un collecteur et un z!odifi- cateur quelconques connus. Plus précisement, la présente invention concerne un procédé de traitement.d'un minerai nickélifère caractérisé en ce qu'on sépare et récupère le nickel en broyant le minerai brut à une une..taille appropriée, en séchant ou en calcinant le minerai ainsi broyé dans le cas d'un minerai oxydé et en les ~~ désulfurant par grillage dans le cas d'un minerai sulfuré; en ajoutant un halogénure, tel que du chlorure de sodium, du chlorure de calcium, du chlorure de magnésium et du chlorure d'ammonium entre 5 et 15 parties en poids pour 100 parties en poids de minerai brut; en ajoutant un agent réducteur solide, tel que de la poudre de coke, de la poudre de charbon et de la poudre de houille entre 2 et 5 parties en poids pour 100 parties en poids de minerai brut et en mélangeant uniformément; en grillant le minerai brut ainsi mélangé à une température supérieure à environ 70"C en atmosphère neutre ou légèrement réductrice, réalisant ainsi la ségrégation des particules de nickel métallique; en dispersant le minerai brut grillé dans l'eau pour le mettre en suspension en le broyant partiellement si nécessaire; en mélangeant la pulpe ainsi obtenue avec du gaz sulfureux ou de l'acide sulfureux, ou avec un additif combiné. constitué d'un acide et d'au moins un composé susceptible de libérer du gaz sulfureux en réagissant avec ledit acide, tel que le sulfite de sodium, le disulfite de sodium, le thiosulfate de sodium, etc., ou d'un additif combiné constitué de gaz sulfureux ou d'acide sulfureux et d'un acide; à utiliser simultanément un collecteur connu utilisé en flottation, tel qu'un xanthate, de l'aérofloat, du kérosène, etc. à raison de 100 à 400 g par tonne de minerai brut, un générateur d'écume connu, tel que de l'essence de pin, du méthylisobutylcarbinol, etc. à raison de 30 à 100 g par tonne de minerai brut, et un modificateur connu, tel que du carbonate de soude, de la chaux, du silicate de sodium, etc. à raison de moins d'un kilogramme par tonne de minerai brut (moins de 2,5 kg par tonne de minerai brut dans le cas de H2S04), ce qui provoque la flottation du nickel. La quantité dudit acide sulfureux qu'on utilise est telle qu'on obtienne une concentration en ions S02 dans la pulpe comprise dans la gamme de 0,3 à 3 kg par tonne de minerai. L'addition d'un acide sert non seulement à ajuster le pH de la pulpe mai.s également augmente la concentration du nickel dans le-concentre sans modifier le rendement du nickel en soi. On peut utiliser U:Li1 @@ides l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, 17acide acétique, etc. en plus de l'acide sulfurique. Le procédé de l'invention présente divers avantages en ce qu'il conduit à iin rendement élevé en concentré de nickel à teneur élevée, ne nécessite aucun procédé de -chauffage particulier de traitement de la pulpe par rapport aux procédés classiques, diminue la durée de traitement, simplifie l'équipement, est facile à mettre en oeuvre, est très économique car il permet de réduire le coût des-composés réagissants, etc. et présente donc un intérêt pratique considérable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation. EXEMPLE 1 On broie de la garniérite de Nouvelle-Calédonie en grains passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille, et après lui avoir ajouté 10% de chlorure de calcium et 4% de coke (passant au tamis de 0,21 mm d'ouverture de maille), on le grille à 950 C pendant 60 mn en atmosphère neutre. Ensuite, on refroidit le minerai grillé en le maintenant dans ladite atmosphère neutre, puis on ajoute de l'eau pour obtenir une suspension à 30%. Après traitement de cette suspension par addition d'une solution d'acide sulfureux (correspondant à 2,4 kg de SO2/tonne), on réalise la flottation en ajoutant 300 g/t d'amylxanthate de potassium et 50 g/t d'essence de pin. Ensuite, à titre comparatif, on opère commue précédemment mais en réalisant la flottation en l'absence de ladite solution d'acide sulfureux. Les résultats figurent dans le tableau I ci-dessous. TABLEAU I Nature du minerai Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 1 (utili- Minerai brut 100,0 2,92 100,0 sant une solution Concentré 8,7 29,11 86,9 d'acide sulfureux) Refus de flottation 91,3 0,42 13,1 Exemple comparatif Minerai brut 100,0 2,98 100,0 (sans solution Concentré 2,5 8,64 7,3 d'acide sulfureux) Refus de flottation 97,5 2,83 92,7 Comme le montre le tableau I ci-dessus, la présence d'ions sulfureux dans la pulpe entralne une activation de la surface du nickel métallique et une amélioration remarquable de la flottabilité, ce qu. permet obtenir un rendement important en concentré de teneur élevée EXEMPLE 2 On broie de la garniérite de Nouvelle Calédonie en grains passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille et après addition de 15% de chlorure de calcium et 4% de coke, on grille à 9500C pendant 60 mn en atmosphère neutre. Ensuite, on refroidit le minerai ainsi grillé en le maintenant dans ladite atmosphère neutre,, puis on ajoute de l'eau pour obtenir une suspension a 30%. Après avoir traité cette suspension par addition de 235 kg/t d'acide sulfurique et 500 g/t de sultite de sodium, on sépare par flottation en utilisant conjointement 300 g/t d'amylxanthate de potassium et 50 g/t d'essence de pin. Les résultats figurent dans le tableau II ci-dessous. TABLEAU II Nature du minerai Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 2 (utilisant Minerai brut 100,0 2,97 100,0 du sulfite de sodium Concentré 9,5 26,18 83,8 et de l'acide sulfu- Refus de flottation 90,5 0,53 16,2 rique) Comme le montre le tableau II ciudessus, la présence dans la pulpe d'un acide et d'un composé capable de libérer du gaz sulfureux en réagissant avec ledit acide facilite llactivation superficielle du nickel métallique, ce qui améliore considérablement sa flottabilité et permet d'obtenir un rendement important en concentré de teneur élevée, EXEMPLE 3 On broie de la garniérite de Nouvelle-Calédonie en grains passant au tamis de 0,15 mm d ouverture de maille et après addition de 15% de chlorure de calcium et 4% de coke, on grille à 9500C pendant 60 mn en atmosphère neutre, Ensuite, on refroidit le minerai ainsi grillé en le maintenant dans ladite atmosphère neutre puis on ajoute de l'eau pour obtenir une suspension à 30% Après avoir traité cette suspension en lui ajoutant une solution d'acide sulfureux (pour obtenir 2,4 kg de > 02/t) et d acide sulfurique (2,5 kg/t), on sépare par flottation en utilisant conjointement 300 git d'amylxanthate de potassium et 50 g/t d'essence de pin Les résultats obtenus figurent dans le tableau III ci-dessous TABLEAU III Nature du minerai Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 3 @utilisant $Minerai brut @00,0 2.9@ 100.0 une selution d'acide Concentré 7,7 @3,33 86,9 sulfureux et de Refus de folttation 92,3 0,42 13.1 l'acide sulfurique:: Comme le montre le tableau III ci-dessus, la présence j'acide sulfureux et d'acide sulfurique dans la pulpe facilite l'activation superficielle du nickel métallique, ce qui améliore considérablement la flottabilité et permet d'obtenir un rendement important en concentré de teneur élevée. EXEMPLE 4 On broie de la latérite d'Australie en grains passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille et,après addition de 15% de chlorure de calcium et 2% de coke, on grille à 1000 C pendant 60 mn en atmosphère légèrement réductrice. Ensuite, on refroidit le minerai ainsi grillé, en le maintenant dans ladite atmosphère réductrice et on en réalise une suspension a' 30% Après traitement de cette suspension par addition dune solution diacide sulfureux (pour obtenir une concentration de 2,5 kg de SO2/t), on réalise la séparation par flottation en utilisant 200 g/t d'amylxanthate de potassium et 100 g/t d essence de pin. Les résultats figurent dans le tableau IV ci-dessous. TABLEAU IV Narure du minera@ Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 4 (utilisant Mi@erai brut 100,0 03 76 100,0 une solution d'acide Concentré 5,0 12,71 83,7 sulfureux) Refus de flottation 95,0 0,13 16,3 EXEMPLE 5 On broie de la latérite des Philippines en grains passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille et après addition de 15% de chlorure de calcium et 4% de coke, on grille à 9S0 C pendant 60 mn en atmosphère neutre, Ensuite, on refroidit le minerai ainsi grillé en le maintenant dans ladite atmosphère neutre, puis on en réalise une suspens ion à 30% Après avoir traité cette suspension en lui ajoutant une solution diacide sulfureux (pour obtenir 2,5 kg de SO2/t)3 on réalise la séparation par flottation en utilisant 200 g/t d'amylxanthate de potassium et 50 g/t d'essence de pin. Les résultats figurent dans le tableau V ci-dessous. TABLEAU V Nature du minerai Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 5 (utilisant Minerai brut 100,0 1,47 100,0 une solution d'acide Concentré 9,1 13,21 82,0 sulfureux) Refus de flottation 90,9 0,29 18,0 EXEMPLE 6 On broie du minerai de sulfure de nickel d'Australie en grains passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille et on les soumet à un grillage désulturant. Ensuite, après avoir ajouté 10Z de chlorure de calcium et 3% de coke, on grille à nouveau le minerai grillé à 1000 C pendant 60 mn en atmosphère légèrement réductrice, Ensuite, on refroidit le minerai ainsi traité en le maintenant dans ladite atmosphère réductrice puis on en prépare une suspension à 30%. Après avoir traité cette suspension par addition d'une solution d'acide sulfureux (pour obtenir une concentration de 2,5 kg de Sû2/t), on réalise la séparation par flottation en utilisant 150 g/t d'amylxanthate de potassium et 50 g/t d'essence de pin. Les résultats figurent dans le tableau VI ci-dessous, TABLEAU VI Nature du minerai Poids (%) Teneur en Répartition Ni (%) du Ni (%) Exemple 6 (utilisant Minerai brut 100,0 1,49 100,0 une solution d'acide Concentré 8,7 15,49 90,2 sulfureux) Refus de flottation 91,3 0,16 9,8 Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositiis ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de traitement d'un minerai nickélifère, caractérisé en ce qu'il consiste @ à mélanger un minerai nickélifère à un halogénure et à un agent réducteur solide; à réaliser la ségrégation du nickel métallique dudit minerai par grillage à une température d au moins 700 C environ en atmosphère neutre ou légèrement réductrice, et à récupérer le nickel métallique ainsi séparé Far flottation, ladite flottation consistant à ajouter à la pulpe de l'acide sulfureux o un additif combiné constitué d'un acide et d'un composé capable de libérer du gaz sulfureux en réagissant ou un additif combiné constitué d'acide sulfureux et d'un autre aride;; à ajouter un générateur d'écume, un collecteur et un modificateur appropriés connus quelconques pour réaliser la flottation et la ré pération du concentré de nickel, 2 Procédé de tratenent selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé capable de libérer du gaz sulfureux par réaction avec un acide est le sulfite de sodium, le bisulfite de sodium ou le thiosulfate de sodium, 3 Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit acide est acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique ou acide acétique, 4. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit minerai nickélifère est un silicate. te que la garn@erite, un minerai de fer nickélifère, tel que la latérite ou un minerai obtenu par oxydation artificielle d'un minerai sulfuré tel que la pentlandite.