Essais de dépression de la pyrite après rebroyage du concentré ébauché

Figure 39 – Photographies des minéraux observés au microscope optique du concentré de tête A après dépression de la pyrite (à gauche) et photographies des minéraux de la fraction CT (à droite)

Figure 40 - Photographies des minéraux observés au microscope optique sur une section polie du rejet R

La dépression a échoué probablement pour plusieurs raisons mais les deux principales sont celles qui viennent d’être évoquée : la stabilité des liens dixanthogène-pyrite créés lors de la flottation globale de tous les sulfures et la faible libération des sulfures présents entre eux. Le broyage est un moyen de nettoyer la surface des grains et d’augmenter la libération des minéraux. C’est pourquoi nous avons réalisés d’autres tests de dépression de la pyrite après un broyage à des temps différents du concentré ébauché C1.

6.3.4. Essais de dépression de la pyrite après rebroyage du concentré ébauché

Ces essais ont été réalisés avec un échantillon de la campagne 3 préparé suivant le schéma de la figure 13. Le schéma de traitement qui a été suivi est celui représenté à la figure 41.

Avant le conditionnement à la chaux à pH 11, le concentré ébauché C1 qui a été préparé

50µm 50µm

50µm 1 2

3 4

3

115 menés sur un échantillon des tailings de la campagne 1.

Les résultats des quatre essais 14 à 17 sont donnés dans les tableaux 32 à 35. La figure 42 reprend l’évolution des rendements de récupération du cuivre et du zinc ainsi que leurs teneurs cumulées en fonction du poids flotté. La figure 43 reprend les rendements et les teneurs du fer et du soufre en fonction de la masse cumulée de concentré.

Figure 41 - Circuit de retraitement avec rebroyage du concentré bulk des sulfures Ebauchage

116

Tableau 31 - Résultats de la flottation du concentré C1 utilisé pour les essais de flottation avec dépression de la pyrite après rebroyage du concentré (Campagne 3)

Fraction

Tableau 32 - Résultats de la flottation du concentré C1 avec dépression de la pyrite après rebroyage du concentré pendant 1 minute (granulométrie : 12 % +38 µm)

Essai 14

Cuivre Zinc Fer Soufre Conditions opératoires

% Rdt

Tableau 33 - Résultats de la flottation du concentré C1 avec dépression de la pyrite après rebroyage du concentré pendant 2 minutes (granulométrie : 11 % +38 µm)

Essai 15

Cuivre Zinc Fer Soufre Conditions opératoires

% Rdt

117

Tableau 34 - Résultats de la flottation du concentré C1 avec dépression de la pyrite après rebroyage du concentré pendant 4 minutes (granulométrie : 9 % +38 µm)

Essai 16

Cuivre Zinc Fer Soufre Conditions opératoires

% Rdt

Tableau 35 - Résultats de la flottation du concentré C1 avec dépression de la pyrite après rebroyage du concentré pendant 6 minutes (granulométrie : 6,5 % +38 µm)

Essai 17

Cuivre Zinc Fer Soufre Conditions opératoires

% Rdt

118

Figure 42 – Rendements cuivre et zinc (a) et teneurs cumulées cuivre et zinc (b) en fonction de la masse cumulée de concentré (essais de dépression de la pyrite après rebroyage du concentré C1)

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80

Rendement (%)

Masse cumulée (%) 14 Cu (1') 15 Cu (2') 16 Cu (4') 17 Cu (6') 14 Zn (1') 15 Zn (2') 16 Zn (4') 17 Zn (6')

0 5 10 15 20 25

0 20 40 60 80

Teneur (%)

Masse cumulée (%) 14 Cu (1')

15 Cu (2') 16 Cu (4') 17 Cu (6') 14 Zn (1') 15 Zn (2') 16 Zn (4') 17 Zn (6')

(b) (a)

119

Figure 43 - Rendements fer et soufre (a) et teneurs cumulées fer et soufre (b) en fonction de la masse cumulée de concentré (essais de dépression de la pyrite après rebroyage du concentré C1)

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80

Rendement (%)

Masse cumulée (%) 14 Fe (1')

15 Fe (2') 16 Fe (4') 17 Fe (6') 14 S (1') 15 S (2') 16 S (4') 17 S (6')

0 5 10 15 20 25

0 20 40 60 80

Teneur (%)

Masse cumulée (%) 14 Fe (1')

15 Fe (2') 16 Fe (4') 17 Fe (6') 14 S (1') 15 S (2') 16 S (4') 17 S (6')

(a)

(b)

120 Il ressort des résultats des essais 14 à 17 et de l’analyse des allures des courbes des figures 42 et 43 que :

- le temps de broyage du concentré ébauché influence très peu la récupération du cuivre et du zinc et même leurs teneurs cumulées, à part celles du zinc correspondantes à l’essai 15 (temps de broyage 2 minutes) qui s’écartent des autres, elles varient de la même manière ;

- les récupérations du fer et du soufre principalement sous forme de pyrite diminuent avec le temps de broyage (figure 43 a) ;

- les teneurs en fer et en soufre dans le concentré final C3 diminuent avec le temps de broyage (figure 43 b) ;

- le poids flotté aux essais 14 à 17 a augmenté sensiblement avec le broyage comparé au poids obtenu à l’étape de finissage des essais 11 et 12 ;

- les teneurs en cuivre et en zinc dans le concentré final C3 ont diminué comparées à celles observées aux essais sans broyage du concentré ébauché.

Ces constatations montrent que le rebroyage du concentré d’ébauchage a une influence positive sur la dépression de la pyrite. Il permet donc de la libérer de ses associations minéralogiques et de casser les liaisons pyrite-dixanthogène formées lors de la première flottation. La teneur en pyrite dans le concentré diminue fortement alors que celle des autres sulfures restent élevées.

La dépression de la pyrite par la chaux à des pH basiques est donc possible mais elle ne favorise pas l’enrichissement du concentré Cu-Zn. La figure 44 donnant la variation des teneurs en fonction du rendement indique qu’en travaillant avec une récupération de moins de 80%, on obtient des concentrés riches en zinc (1,4 % Cu et 16 % Zn) mais de tels concentrés et même plus riches (3 % Cu et 19,5 % Zn) ont été obtenus aux essais 11 et 12 réalisés sans rebroyage du concentré d’ébauchage (voir concentré de tête au tableau 29). Nous pensons que le broyage augmente le nombre de particules fines de la gangue qui sont entraînées mécaniquement. En effet, le concentré ébauché de départ est déjà fin avec 13 % seulement de particules de +38 µm. En broyant pendant 6 minutes, la proportion des particules de dimensions supérieures à 38 µm est descendue à 6,5 %. A cette granulométrie, il a été observé une dépression d’environ 50 % de la pyrite mais, on constate aussi une augmentation du poids du concentré, probablement suite à un entraînement mécanique de particules de gangue. Ceci

121 contribue à la dilution du concentré final C3 de sorte qu’aucun enrichissement en cuivre ou en zinc lié à cette dépression n’est observé.

Figure 44 – Teneurs cumulées cuivre et zincen fonction du rendement (Essais de dépression de la pyrite après rebroyage du concentré C1)

6.3.5. Conclusions

L’enrichissement du concentré global de la désulfuration environnementale est difficile à réaliser par la flottation différentielle avec dépression de la pyrite à cause de ses caractéristiques minéralogiques et de la finesse des grains. La dépression de la pyrite est impossible car les liaisons dixanthogène-pyrite créées lors de la flottation globale restent stables à pH 11 et que les associations minéralogiques que la pyrite forme avec les autres sulfures facilitent son entraînement dans le concentré final. Un broyage fin n’est pas envisageable puisque le concentré est déjà très fin. Il améliorerait cependant la dépression de la pyrite mais sans enrichir le concentré final en cuivre et en zinc à cause de l’entraînement d’une plus grande quantité de fines particules de gangue. Cette voie d’enrichissement du concentré sulfuré est donc difficile à réaliser et elle ne permet pas un procédé de traitement économiquement rentable des tailings de Kipushi.

0 5 10 15 20 25

0 20 40 60 80 100

Teneur (%)

Rendement (%) 14 Cu (1')

15 Cu (2') 16 Cu (4') 17 Cu (6') 14 Zn (1') 15 Zn (2') 16 Zn (4') 17 Zn (6')

122 CHAPITRE 7