Mesure de la densité dans le processus de flottation

Vous cherchez à augmenter le taux de récupération dans le processus de flottation au moyen de l'automatisation et de l'instrumentation ? Ce livre blanc décrit les objectifs et les avantages de la mesure de la densité dans différentes applications de la flottation par moussage. Tout d'abord, le processus de flottation par mousse lui-même et les objectifs de contrôle sont expliqués, puis cinq raisons clés de mesurer la densité sont données.

L'optimisation complète pour une récupération maximale dans le processus de flottation ne peut être réalisée que lorsqu'un ensemble d'instruments et d'analyseurs sont utilisés conjointement, tels que des densimètres, des jauges de niveau, des débitmètres, des caméras de mousse, etc. Ce livre blanc montre l'importance du densimètre, qui est le domaine d'expertise de Rhosonics.

Le processus de flottation par mousse

Au cours des étapes précédentes du processus, de fines particules ont été créées et les minéraux de valeur ont été libérés de leurs supports, également appelés gangue. En général, la flottation est utilisée pour séparer et récupérer. Les minéraux de valeur sont concentrés et séparés des particules indésirables (gangue).

Pour ce faire, on utilise des produits chimiques et de la mousse. Ce processus exploite les différences de propriétés de surface entre les minéraux et les gangues. Le principe de la flottation par écume est une combinaison complexe des lois de la chimie des surfaces, de la cristallographie et de la physique. L'efficacité du processus dépend d'aspects tels que la densité, la conductivité électrique et les propriétés physiques et chimiques.

Sans processus de flottation, de nombreux métaux et matières premières inorganiques seraient extrêmement rares et coûteux, car il n'existe actuellement que peu de gisements à haute teneur pouvant être traités par des méthodes physiques et mécaniques simples.

Objectif du contrôle des processus

L'objectif principal du contrôle du processus de flottation est de maximiser la qualité du débit. Un produit enrichi est alors créé en diminuant la quantité de gangue. Pour atteindre ces objectifs, la boue doit être surveillée et contrôlée en permanence. Cela permet de stabiliser le processus et d'assurer des conditions de flottation optimales.

Points de mesure

Dans la cellule de flottation, il existe plusieurs points d'installation possibles pour les densimètres. Par exemple, dans la boue d'alimentation et les résidus. Veuillez consulter l'aperçu des points de mesure dans la figure ci-dessous.

La cellule de flottation : aperçu des applications de mesure

Pourquoi mesurer la densité ?

Les instruments, tels que les densimètres, aident le personnel et les opérateurs à surveiller et à contrôler efficacement le processus de flottation, à l'optimiser et à prévenir les défaillances du processus. Lorsqu'ils sont utilisés avec un système de contrôle avancé, les densimètres permettent un contrôle automatique des vannes et des pompes et contribuent à un dosage efficace des produits chimiques ou de l'air, ce qui permet d'améliorer le processus et d'augmenter l'enrichissement et la récupération du minéral désiré.

Mesure de l'alimentation de la flottation

La mesure de la densité dans l'alimentation de la flottation est un point d'installation connu dans les usines de traitement des minerais, et elle est très importante pour le bilan de masse. La combinaison d'un densimètre et d'un débitmètre dans l'alimentation de la flottation et dans la ligne du produit final de la flottation permet non seulement de calculer le bilan massique, mais aussi l'efficacité du circuit.

Phases de la pâte et de la mousse

L'effet de la densité d'alimentation de la flottation sur la performance métallurgique a été étudié. Les résultats des essais ont montré que la densité de la pulpe affecte les paramètres clés du processus de flottation dans les phases de la pulpe et de la mousse (Runge et al., 2012).Runge et al, 2012).

L'une des conclusions est que la récupération de la phase mousseuse s'améliore probablement en raison d'un effet stabilisateur dû à une plus grande charge de solides sur les surfaces des bulles. Des recherches supplémentaires devraient être menées pour déterminer l'alimentation optimale pour une opération particulière.

Prévenir les miettes de pain

La taille des particules joue un rôle crucial dans l'enrichissement du minerai au cours du processus de flottation. L'opérateur de flottation veut éviter les résidus intermédiaires (un produit qui n'est ni un produit minéral propre ni un rejet).

Ces particules de taille moyenne sont composées de minéraux et de gangue. La gangue ne peut être séparée des minéraux de valeur dans les cellules de flottation que si les particules ont été broyées suffisamment finement au cours des étapes précédentes.

Les bulles éliminent les particules fines

La mesure de la densité en temps réel peut aider à vérifier les changements dans la boue entre le circuit de broyage et les cellules de flottation. La densité de la boue a une forte corrélation avec la taille des particules. L'opérateur peut donc utiliser ce paramètre (avec d'autres variables) pour améliorer le contrôle du processus.

espace

Enrichissement efficace

Une flottation optimale signifie qu'il faut réduire la quantité de gangue qui est envoyée avec les minéraux de valeur à d'autres étapes du processus. Un produit enrichi devrait être produit avec les coûts énergétiques les plus bas, contenant les matériaux les plus précieux (le concentré). La réduction de la quantité de gangue peut améliorer la qualité du concentré.

L'instrumentation joue un rôle crucial dans ce processus d'enrichissement car elle est la base de tout contrôle de processus. L'automatisation peut conduire à un niveau élevé de performance dans le circuit.

Outre la densité, l'injection d'air et le dosage des réactifs doivent être surveillés et contrôlés pour un enrichissement efficace du produit. L'injection d'air intelligente pourrait résoudre les problèmes de niveau de mousse sans utiliser trop de réactifs.

Le choix correct de l'instrumentation n'est possible que si une compréhension détaillée du fonctionnement et de l'application de l'instrument requis est acquise dans le cadre d'un processus donné (Laurila et al., 2002).

L'installation de capteurs est importante, mais le capteur lui-même ne garantit pas une performance continue. Il est également essentiel de disposer d'une équipe compétente. L'opérateur de flottaison doit être capable d'interpréter et de comprendre les données de mesure.

L'opérateur est essentiel pour tirer le meilleur parti des données de processus collectées. Un contrôle avancé du processus est nécessaire pour aider l'opérateur et obtenir de bonnes performances dans l'ensemble du circuit de flottation. (Di Sandro, 2017).

Hiérarchie dans le système de contrôle de la flottaison

Baisse du niveau de la boue

Le niveau de la pulpe à l'intérieur de la cellule peut baisser en raison d'une augmentation de l'alimentation en minerai (XinHai, 2020). Dans ce cas, l'opérateur de flottation doit diminuer la densité d'alimentation, ajuster les processus de broyage et de classification ou ajuster le dosage des réactifs ou l'injection d'air pour maintenir le niveau de la boue à un certain point. Un densimètre en ligne peut être utilisé pour vérifier en temps réel la quantité de minerai dans l'alimentation. (XinHai, 2020).

Cellules de flottation dans une usine de traitement du Maroc

Le minerai s'accumule dans le réservoir

L'un des problèmes qui peuvent survenir dans le processus de flottation est que le minerai s'accumule dans la cuve de flottation (XinHai, 2020), cela pourrait être dû à une teneur en solides trop élevée dans la boue d'alimentation, qui peut être contrôlée en temps réel à l'aide d'un densimètre.

D'autres raisons peuvent être des changements de pression, un volume de gonflage élevé et des changements dans la capacité d'aspiration du réservoir d'aspiration. L'opérateur de flottation peut utiliser différents outils pour rétablir l'écoulement de la boue.

Matériel disponible

La mesure de la densité est généralement effectuée à l'aide d'appareils de mesure basés sur le rayonnement. Cette technologie est utilisée dans l'industrie du traitement des minerais depuis des décennies. Cependant, de nos jours, les réglementations gouvernementales deviennent plus strictes et les coûts associés augmentent. De plus en plus de densimètres nucléaires sont remplacés par des solutions alternatives.

Ces alternatives peuvent faire le même travail, sans les coûts administratifs et les risques pour la santé et la sécurité liés à la source nucléaire.

Densimètre pour boues (SDM ECO)

La troisième génération, respectueuse de l'environnement Densimètre pour boues Rhosonics (SDM ECO) a été introduit en 2023 et marque le début d'une nouvelle ère de mesures non nucléaires de la densité des boues. Il est reconnu comme l'une des meilleures alternatives aux densimètres radiométriques, avec plus de 1 000 installations dans le monde.

Conclusion

Comme nous l'avons expliqué dans nos blogs sur la flottation, il est important de mesurer la densité dans le circuit de flottation. La mesure de la densité peut être utilisée pour un contrôle avancé du processus, en empêchant la chute des niveaux de boue et l'accumulation de minerai dans la cuve, et en augmentant l'efficacité et la récupération dans le processus de flottation.

Avec la mesure du débit, la densité peut également être utilisée pour le bilan de masse et pour calculer la performance du circuit.

Plus d'informations ?

Rhosonics a plus de dix ans d'expérience dans l'utilisation de la technologie ultrasonique pour la mesure de la densité non nucléaire dans l'industrie du traitement des minerais. Nous peut vous aider à remplacer les jauges de densité nucléaire. Nos densimètres sont utilisés dans différentes applications, telles que les broyeurs à boulets, les cyclones, les cellules de flottation et le processus d'épaississement.

S'il vous plaît contact Rhosonics si vous souhaitez en savoir plus sur la mesure de la densité d'une manière non nucléaire. Notre équipe est prête à remplacer votre densimètre nucléaire.

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