Numéro sans frais: +1 888-870-3005 410-625-0808 1611 Bush Street, Baltimore, MD 21230, États-Unis sales@dredge.com

Produits minéraux DuPont - Processus d'extraction par dragage

L’exploitation de minéraux lourds se compose de plusieurs étapes ou séquences d’opérations individuelles. Ces étapes sont décrites ci-dessous par ordre d'apparition.

Clairière
Au départ, tout le bois commercialisable est récolté dans la zone d'extraction immédiate. Les souches, le sous-bois et le reste des broussailles sont ensuite collectés et empilés par des tracteurs à chenilles. Ce matériau est autorisé à sécher et ensuite brûlé.

La couche arable est ensuite retirée à une profondeur de 6-8 et est ensuite stockée pour être déposée plus tard, ou placée directement sur une coupe minière adjacente. Ce travail est effectué par un grattoir à quatre roues motrices 23-yd3.

Dragage
Le minerai est exploité avec des dragues suceuses de marque Ellicott® conçues sur mesure et équipées d'une tête de coupe.  (voir l'image) La drague a deux spuds situés à la poupe, qui servent de pivots en conjonction avec les lignes d'orientation pour faire avancer ou reculer la drague. Une pompe de dragage 20-in se déverse dans le pipeline 22-in de sections 40-ft prises en charge sur des pontons. Ceux-ci relient la drague au moulin humide flottant.

Moulin humide
Le moulin humide est construit sur plusieurs barges flottantes. La boue de la drague se déverse sur des tamis vibrants dotés d’ouvertures en 0.25. Le surdimensionné tombe par gravité dans un broyeur à marteaux où des morceaux de pâte dure sont broyés. La décharge du broyeur à marteaux s'écoule par gravité vers un tamis à ouvertures en 1. Le surdimensionné + 1-in est constitué principalement de racines qui sont rejetées directement dans l’étang. La taille inférieure est pompée vers les écrans.

L'usine de traitement par voie humide traite du minerai brut contenant environ 4% de minéraux lourds à des vitesses allant jusqu'à 1100 Gt / h. À partir de là, il produit un concentré dont la moyenne est de 80% de minéraux lourds avec une récupération de TiO2 de 78%. Le broyeur humide utilise trois étapes de concentrateurs en spirale. Les spirales sont des creux hélicoïdaux fixés sur une pente décroissante et disposés en rotation 7, 5 ou 3. Un lisier contenant du sable et de l’eau est introduit au sommet de chaque spirale. Au fur et à mesure que la matière s'écoule vers le bas et autour des bacs, les minéraux plus légers tels que le quartz et le sable de silice sont acheminés vers l'extérieur du cours d'eau. Les minéraux plus lourds, tels que l'ilménite, le zircon et la staurolite, ont tendance à se concentrer plus près de l'intérieur des spirales et sont ensuite extraits à des points choisis. Les différents flux de différentes concentrations sont ensuite acheminés vers un retraitement supplémentaire ou vers des spirales successives pour une concentration supplémentaire.

Les spirales plus grossières produisent un concentré dont la moyenne est de 10-15% minéraux lourds. Les résidus plus grossiers se déversent dans l’étang en tant que remblais. Étant donné que 96% de l’alimentation de la drague est renvoyé dans l’étang, la drague et l’étang avancent lentement dans la direction de l’exploitation minière. Toutes les deux semaines environ, il est nécessaire de déplacer le broyeur humide flottant pour suivre l’avancée de la drague.

Les médiums spiralés plus rugueux sont recyclés dans l'alimentation de tête pour être traités à nouveau sur les rugosimeuses. Le concentré de spirale plus rugueux est pompé vers des spirales plus propres. Le concentré de nettoyant s'écoule par gravité vers les spirales de finition. Les résidus en spirale du finisseur retournent dans le carter d’alimentation du nettoyeur en vue de leur retraitement. Les concentrés de finisseur sont pompés via un pipeline 5-in vers une réserve terrestre, pour être chargés dans des camions en vue de leur expédition vers le broyeur à sec.

Moulin à sec
Le concentré de broyeur humide est un mélange de minéraux de titane, de silicates minéraux lourds et de quartz. La fonction du broyeur à sec est de récupérer les minéraux de titane et de les séparer en un produit ilménite et un produit leucoxène-rutile. Le processus tire parti de la conductivité des minéraux de titane dans le traitement à haute tension et du magnétisme supérieur. Le concentré de broyeur humide est lavé à l'aide d'hydroxyde de sodium avant le traitement par broyage à sec. Cela supprime les revêtements de surface organiques et les argiles des particules. Les surfaces de grain propres améliorent la récupération et permettent de produire des produits minéraux de meilleure qualité. Le minerai épuré est séché dans des séchoirs rotatifs. Le minerai chaud est d'abord séparé sur des séparateurs haute tension plus rugueux et les concentrés plus rugueux sont traités sur des rouleaux haute tension plus propres. Les concentrés de nettoyage passent sur des aimants à haute intensité, chacun avec deux bancs de cinq rotors fonctionnant en série. La fraction magnétique est collectée et expédiée sous forme d'ilménite. Ce produit contient 98% de minéraux de titane et en moyenne 64% de TiO2. La fraction non magnétique est retraitée dans un circuit de nettoyage final pour récupérer le leucoxène et le rutile pour l'expédition. Le produit final contient 98.5% de minéraux de titane et analyse 80% de TiO2. La récupération globale de TiO2 dans le broyeur à sec est en moyenne de 97%.

Staurolite
Les résidus non conducteurs du circuit haute tension sont acheminés vers des aimants à haute intensité. Le produit magnétique est la staurolite du commerce, titrant 45 à 50% d'Al2O3 et 13 à 15% de Fe2O3. Différentes nuances sont produites pour fournir du sable de fonderie spécial (Biasill®) et fournissent un abrasif de sablage (Starblast®).

Zircon
Les résidus magnétiques de staurolite contiennent 25-30% zircon, 15-20% silicate d’aluminium et environ 50% quartz. La densité relativement élevée du zircon permet la séparation par gravité des minéraux lourds plus légers en utilisant des spirales. Le concentré de spirale de zircon est séché et nettoyé selon un processus inspiré du broyeur à sec pour mineraux de titane.

Les grands tonnages de zircon sont utilisés pour le moulage des sables dans l'industrie de la fonderie. De plus petites quantités sont utilisées dans la fabrication de réfractaires, d'opacifiants céramiques, de zirconium métallique et de produits chimiques. Une variété de qualités est produite répondant aux exigences de qualité pour chaque utilisation finale.

Réclamation
Les expériences de plantation d'herbe ont commencé sur les résidus miniers en 1952. Au fil des ans, de nombreuses variétés d'herbes et d'arbres, ainsi que des engrais, ont été appliqués avec un certain succès. Une herbe, avec le nom extraordinaire d '«herbe d'amour africaine qui pleure», a été importée d'une région aux conditions environnementales similaires. L'herbe d'amour a réalisé une croissance modérée et a aidé à stabiliser les queues afin que les semis de pins puissent vivre.

Au début de 1969, cependant, la récupération a pris une nouvelle direction. Au lieu de planter la nouvelle végétation directement sur les queues, la terre arable est retirée avant l'exploitation et utilisée pour recouvrir les résidus. L'herbe de pâturage est ensuite plantée et la croissance est rapidement établie. Après la fertilisation et la stabilisation suffisante du sol, les pins sont replantés. Ce programme de remise en état a été cité comme modèle pour l’industrie minière en Floride.

Traitement de l’eau
Au cours de l'exploitation minière, l'humate du sol est libéré dans une suspension colloïdale dans l'eau du bassin de dragage. L'humate est une matière organique partiellement décomposée, de couleur brun foncé, et est commune dans toute la Floride. Elle est particulièrement visible dans les affleurements «hardpan» de Floride.

Au cours du déplacement à travers le corps minéralisé, il devient parfois nécessaire d'ajuster le niveau du bassin de dragage afin de permettre à la drague d'atteindre des fonds peu profonds ou parfois profonds. des installations de traitement avant leur rejet dans les cours d'eau publics.

De l'acide sulfurique (H2SO4) est ajouté à l'eau pour abaisser le pH à 3.5. Cette action induit une floculation de la matière organique et laisse un surnageant clair, qui est décanté des bassins de décantation. L'eau claire est ensuite neutralisée à pH 7 avec de la chaux et rejetée dans les cours d'eau publics.

Catégories d'actualités et d'études de cas