La limonite est un minerai de fer faiblement magnétique, largement répandu dans la croûte terrestre, dont les réserves ne sont devancées que par celles de l'hématite et de la magnétite. Après traitement, la limonite peut fournir un minerai de fer de haute qualité pour l'industrie sidérurgique, présentant une valeur industrielle considérable.
Bien que la limonite soit facile à extraire, elle présente une forte teneur en eau, des teneurs variables et un faible magnétisme. L'utilisation de procédés de valorisation inadaptés entraîne non seulement de faibles taux d'extraction de minerai de fer, mais aussi des coûts globaux élevés. Sandreck, fabricant professionnel de machines de traitement minier, détaillera dans cet article comment utiliser des machines appropriées pour optimiser l'extraction du fer à partir de la limonite.
Aperçu de Limonite
Composition : La limonite contient de 35 % à 55 % de fer. Le minerai brut renferme divers minéraux (tels que de la ferrite aciculaire, de la ferrite fibreuse, de la silice et de l’argile), ce qui lui confère une composition complexe et rend son extraction difficile.
Caractéristiques : Le minerai est meuble et poreux, formant facilement de la boue au contact de l’eau. Ses propriétés physiques sont instables, ce qui rend sa séparation difficile. Son magnétisme est très faible, ce qui entraîne de faibles taux d’extraction par séparation magnétique conventionnelle. La teneur du minerai fluctue fortement, ce qui complique le choix d’un procédé de traitement approprié.
Origine : D'importants gisements de limonite sont répartis en Chine, en Russie, aux États-Unis, en Australie, au Brésil, en Inde et dans d'autres régions.
Utilisations : Après traitement et extraction, la limonite a les utilisations suivantes.
① Il peut être fondu directement ou utilisé comme additif métallurgique pour réduire les coûts de production.
② Il peut être utilisé dans la production de pigments et de produits magnétiques.
③ C'est une matière première importante pour la fabrication d'abrasifs et de matériaux réfractaires.
④ Il peut être utilisé en agriculture pour améliorer la structure du sol.
Comment extraire le fer de la limonite
En raison de la faible teneur et de la composition complexe du minerai de fer, une méthode de valorisation combinée peut améliorer considérablement le taux de récupération de la limonite. Les étapes opératoires spécifiques sont les suivantes :
Étape 1 : Prétraitement des impuretés
La limonite se trouve principalement dans les marais et les zones humides, riches en humidité, en limon et autres impuretés, ce qui rend son traitement direct très coûteux. Un prétraitement pour éliminer ces impuretés permet d'améliorer le taux de récupération.
Séchage naturel : La limonite se transforme facilement en boue au contact de l’eau. Le séchage sur place permet de réduire sa teneur en humidité, facilitant ainsi les étapes de traitement ultérieures.
Pré-criblage : Utiliser un tamis vibrant pour éliminer les gangues et les impuretés les plus grosses, réduisant ainsi les opérations de valorisation inefficaces.
Déshydratation : Utiliser un séchoir à tambour pour contrôler la teneur en humidité de la limonite à moins de 12 %.
Vous pouvez utiliser un tamis vibrant et un hydrocyclone pour traiter des matériaux très turbides afin de réduire la perte de minéraux précieux.
Étape 2 : Broyage de la limonite
Bien que la limonite ait une structure poreuse, elle est relativement résistante. Le concassage de la limonite affine le minerai prétraité, garantissant une granulométrie uniforme et améliorant l'efficacité des traitements ultérieurs. Un système de concassage en circuit fermé à trois étages permet d'obtenir la granulométrie souhaitée.
Concassage grossier : La limonite prétraitée est introduite dans un concasseur à mâchoires via un crible vibrant et concassée à 10-15 cm.
Concassage moyen : Un concasseur à cône est utilisé pour un concassage plus poussé jusqu'à 2-5 cm.
Concassage fin : Un concasseur à percussion est utilisé pour le concassage à une granulométrie de 5 à 15 mm.
Enfin, la granulométrie souhaitée est déterminée par un classificateur. Les particules non conformes sont renvoyées au concasseur pour un concassage secondaire. Si vos exigences en matière de qualité et de teneur en poudre du produit fini sont plus élevées, un concasseur à double rouleau répondra à vos besoins.
Étape 3 : Torréfaction magnétisée
Parmi les différentes techniques de traitement des minéraux, le grillage magnétisant combiné à la séparation magnétique est une méthode efficace pour le traitement de la limonite de faible teneur et de composition complexe, et constitue une étape essentielle de sa transformation. Ce procédé renforce le magnétisme de la limonite, créant ainsi les conditions propices à la séparation magnétique ultérieure.
La matière broyée est introduite dans un four rotatif, un agent réducteur (anthracite) est ajouté, et une quantité d'air appropriée est insufflée. À ce stade, la limonite est réduite en magnétite et la teneur en humidité diminue. Après grillage, la matière est ventilée et refroidie à température ambiante afin d'éviter sa combinaison avec le dioxyde de carbone présent dans l'air, ce qui réduirait son magnétisme.
Le procédé de grillage en four rotatif peut être adapté aux besoins de la plupart des usines de traitement des minerais, mais il convient de porter une attention particulière à la quantité d'agent réducteur, à la température et à la durée de grillage. Nous recommandons un dosage d'agent réducteur de 3 à 5 % de la masse du minerai brut, une température de grillage de 800 à 850 °C et une durée de grillage de 60 à 90 minutes.
Étape 4 : Broyage
Le broyage de la limonite grillée à l'aide d'un broyeur à boulets permet une dissociation complète des particules de minerai de fer, libérant ainsi davantage de minéraux de fer séparables magnétiquement.
Le du broyeur à boulets est fabriqué dans un matériau résistant à l'usure, ce qui réduit les coûts de maintenance. Différentes tailles de billes d'acier peuvent être sélectionnées en fonction de la granulométrie souhaitée ; des billes plus fines permettent d'obtenir des taux de récupération plus élevés par séparation magnétique. Il est toutefois important de contrôler la durée de broyage et la vitesse de l'équipement afin d'éviter une surconsommation d'énergie et la détérioration des minéraux précieux.
La poudre minérale broyée peut être tamisée pour éliminer les particules grossières, puis broyée à nouveau.
Étape 5 : Séparation magnétique
La teneur du minerai de fer obtenu par séparation magnétique est étroitement liée au rendement final. Lors de ce procédé, on peut obtenir un concentré de minerai de fer d'une teneur de 62,94 %. Si la teneur initiale est inférieure à 60 %, une seconde séparation magnétique, avec un champ magnétique plus intense, est nécessaire. Les résidus de la séparation magnétique, après déshydratation, peuvent être utilisés dans des projets tels que la fabrication de briques et le remblayage de mines, afin d'optimiser la valorisation des ressources.
Remarque : Chaque gisement présente des caractéristiques uniques. Avant de définir le plan de traitement définitif, nous vous recommandons d’effectuer un test de flux du processus de traitement afin d’en garantir la validité scientifique.
Le traitement de la limonite présente de nombreuses difficultés, mais en combinant les caractéristiques et les paramètres du minerai, en choisissant le procédé et l'équipement appropriés, il est possible de quasiment doubler la teneur en fer et le taux de récupération.
En tant que fournisseur professionnel de machines de traitement minier, nous proposons non seulement des équipements, mais aussi une assistance technique pour l'ensemble du processus de traitement des minéraux. Si votre mine rencontre le même problème, n'hésitez pas à contacter Sandreck.
