Brevet FR2337199A1 — publié le 19770729

La présente invention concerne un procédé de flottation des minerais. La flottation est un moyen de séparation à grande échel- le de mélanges divers, basé sur la différence de mouillabilité par l1 eau des divers constituants. Le mecanisme de la flottation n'est pas encore tout à fait élucidé. Ce fait est dQ à une connaissance médiocre de la physico-chimie des interfaces, et en particulier du système ternaire liquide, minéral, gaz. Sous sa forme actuelle, la flottation consiste essentiellement à mettre en suspension dans l'eau le minerai finement broyé, se trouvant généralement à une granullometrie comprise entre 20 et 50 t, et à faire traverser la pulpe ainsi obtenue, de teneur en matière sèche très variable selon les minerais, par une multitude de fines bulles d'air obtenues par tout moyen approprié. Les par ticules peu mouillables, ctest-à-dire celles qui présentent une répulsion pour l'eau, s'accrochent aux bulles d'air, les autres restent dans la pulpe. Pour accentuer le phénomène, on utilise des réactifs de flottation dont le rtle principal est d'agir sur ces différences d'hydrophobie en les accentuant si elles existent djè naturellement, ce qui est le cas du soufre, du graphite, du carbone, du talc - ou en les créant Si elles n'existent pas à l1et naturel comme pour la galène, les blendes, la chalcopyrite, etc... On distingue deux grandes classes de réactifs de flottation 2 les collecteurs : ils favorisent le contact entre les particules minérales et les bulles d'air par formation d'une couche monomo- léculaire d'air qui rend hydrophobe la surface de la particule. les moussants : leur rôle est de favoriser la formation contrôlée de mousses ou viendront se fixer sur les bulles d'air les particules minérales qui seront ensuite entrainées dans les machines d'ex~ traction. Un grand nombre de produits chimiques sont actuellement utilisés comme réactifs de flottation. Parmi les plus employés on peut citer comme collecteurs les xanthates, dithiophosphates, la thiocarbanilide, les thiocarbamates, les acides gras, les amines grasses, le kérosène, le fuel, et pour les moussants, l'huile de pin, l'acide crésylique, les chlorophénols, les alcools aliphati ques, les condensats d'oxydes d'éthylène, etc... Parmi les alcools aliphatiques supérieurs qui font partie des moussants les plus puissants, le méthylisobutylcarbinol ou M I B C se distingue par son efficacité, qui permet de réaliser une économie importante de réactif. En outre, il présente peu de risques pour la santé (Ld50= 2,59 g/kg) et il est biodégradable à plus de 98 %, ce qui est remarquable. Le tableau ci-dessous indique quelques applications connues du méthyl isobutylcarbinel comme moussant en flottation. MINERAI COLLECTEUR n MINERAI COLLECTEUR n n n I n I Galène - Chalcopyrite Ethylxanthate Sulfate de molybdène Blende - Scheelite Amylxanthate Le méthylisobutylcarbinol est également utilisé dans la flottation globale des sulfures, dans la flottation des pyrites aurifères, du graphite, et depuis 1967 pour l'extraction du soufre à partir des minerais américains à bas titre. Le méthylisobutylcarbinol a été souvent associé à des xanthates jouant le rible de collecteurs, lors de la flottation de minerais, et il a été également proposé d'utiliser comme collecteur le xanthate de mXthylisobutylcarbinol. Poursuivant ses études dans ce domaine, la demanderesse a constaté que le xanthate de méthylisobutylcarbinol pouvait jouer à la fois le roule de collecteur et celui de moussant dans la flottation des minerais, et notamment de ceux qui relèvent de l'emploi séparé des xanthates comme collecteur et du M I B C comme agent moussant ou tout autre agent moussant utilisé à cette fin. Ceci est inattendu car les xanthates utilisés jusqu'à présent en flottation, tels les éthylxanthates ou les amylxanthates, agissent uniquement comme collecteurs et n'ont pas un pouvoir moussant suffisant pour pouvoir entre utilisés seuls comme agent unique de flottation. Les résultats obtenus en flottation avec ltemploi de xanthate de MIBC sont supérieurs à ceux obtenus à poids égal avec l'emploi d'un mélange de xanthate alcalin et de MIBC. Le xanthate de potassiun du méthylisobutylcarbinol ou méthylisoamyl xanthate de potassium peut entre obtenu selon tout procédé connu et notamment par l'action du méthylisobutylcarbinoî sur du sulfure de carbone en milieu potassique. Le xanthate de méthylisobutylcarbinol est une poudre jaune, de densité apparente 0,5. Sa solubilité à 200C est de 20 g dans 100 g d'eau et de 1 g pour 100 g d'éthanol. L'exemple suivant, non limitatif, illustre l'efficacité du xanthate de MIBC par rapport à d'autres moyens efficaces connus dans le cas de traitement de chalcopyrite. - EXeAP1 : I.- Préparation du minerai s Un vinerai de chalcopyrite prébroyé à 1 mm, a la composition suivante 2 - cuivre [sous forme de sulfure) - 0,8 % - molybdénite (MO 52} n 0,1 à 0,2 % - Gangue X constituée essentiellement de quartz, feldspath, mica Ce minerai a subi a) un échantillonnage homogène par quartage. A l'aide d'un échan- tillonneur de laboratoire, un lot de 100 kg de minerai a été partagé en 2 parties de 50 kg, chaque partie a été ensuite partagée en 2 parties égales, les quatre nouvelles parts ont été à nouveau partagées en deux et ainsi de suite jusqu'à l'obtention de lots de 625 g. b) un broyage pour l'obtention d'une granulométrie inférieure à 250 , rendant le minerai apte à la flottation. Il.- Flottation: Elle a été réalisée en amenant la pulpe dans la cellule de flottation à une concentration de 30 % identique pour chaque essai, puis en ajoutant les réactifs de flottation en solution à 0,25 %. La concentration de la pulpe est poids de minerai poids du minerai + poids d'eau x et la cellule utilisée est une cellule Minemet de 2,5 litres. Dans le cas de l'utilisation de collecteur et de moussant le collecteur est introduit en premier avec une durée de contact de 1 minute et le moussant est ensuite introduit avec une durée de contact de 30 secondes. Dans le cas de l'utilisation du xanthate de MIBC comme réactif unique de flottation, le xanthate de MIBC est laissé en contact 1 minute avec la pulpe avant l'introduction d'air dans la cellule de flottation. Dans tous les essais, après l'addition des agents de flottation, le niveau de la cuve de flottation a été complété, le pH a Bté ajusté entre 7 et 8, l'introduction de l'air a été mise en route, et la flottation proprementdite arr8tSe après 5 minutes. Les produits récupérés, concentrés et stériles, ont été séchés à l'étuve an vue de déterminer la teneur en cuivre, et d'en déduire le rendement métal de la flottation. Rendement métal Rm % = poids de cuivre récupéré dans le concentré x 100 poids de cuivre introduit è la flottation Le xanthate de méthylisobutylcarbinol a été testé seul aux doses de 50 et 150 g/tonne de minerai, et comparé à l'éthyl- xanthate de potassium aux doses de 50 et 150 g/tonne, associé à 30 gazonne d'un agent moussant de référence de type dérivé d'éther de glycol couramment utilisé. Les rendements obtenus sont rassemblés dans le tableau dessous s Quantité d'éthylxanthate ou de xanthate de MIBC 50 g/T 150 g/T Réactifs Rm % Rm % Ethylxanthate de potassium + moussant de référence 57,3 80,1 type dérivé d'éther de glycol (30 g/T) Xanthate de MIBC 62,7 81,7 Cet exemple démontre qu'il est possible, dans la flottation des minerais de cuivre, d'utiliser avantageusement le xanthate de méthylisobutylcarbinol en tant qu'agent unique collecteur et moussant. Il en résulte une économie substantielle de réactif, et la simplification des opérations de flottation par la manipulation d'un seul réactif au lieu de deux. REVENDICATIONS 1.- Procédé de flottation de Rinerais consistant à utiliser comme réactif unique de flottation le xanthate de méthylisobutylcarbinol. 2.- Procédé selon la revendication 1 où la flottation est appliquée à des galènes, blendes, chalcopyrites, molybdénite, scheelite et à des minerais de soufre. 3.- Procédé selon ltune des revendications 1 ou 2 où le xanthate de méthylisobutylcarbinol est utilisé à des teneurs allant de 25 à 200 g par tonne de minerai flotté.