Le tungstène est un métal rare stratégique essentiel aux industries de la défense, de l'aérospatiale et de la fabrication de précision. La wolframite, également appelée minerai de tungstène-manganèse, est la principale source de tungstène métallique. Riche en tungstène, la wolframite est relativement difficile à traiter. Si votre usine de traitement des minerais envisage de traiter la wolframite et souhaite optimiser l'utilisation de cette ressource, ce guide pratique de traitement vous sera utile.
En tant que fournisseur professionnel d'équipements de traitement des minerais, Sandreck fournit dans ce guide des informations détaillées sur les propriétés, la distribution, les utilisations et les équipements de traitement de la wolframite.
1. Propriétés de la wolframite
Le minerai de wolframite est composé de ferbérite et d'hübnérite, et ne constitue pas un minéral unique. On le trouve généralement dans les veines de quartz hydrothermales de haute température, souvent associé à des minéraux tels que la cassitérite, la molybdénite et la fluorite. Lorsque la teneur en MnWO₄ dans un minerai de fer-manganèse dépasse 80 %, il s'agit d'un minerai de manganèse-tungstène.
La wolframite possède un faible magnétisme. Si sa teneur en fer est élevée, ce magnétisme augmente, et il est possible d'utiliser la séparation magnétique pour enrichir le minerai de tungstène-manganèse.
Le minerai de wolframite possède un point de fusion extrêmement élevé de 3 410 °C (6 170 °F). Parmi les métaux non alliés, il présente l'un des points de fusion les plus élevés. C'est la principale raison pour laquelle les produits en tungstène offrent une excellente résistance aux hautes températures. Le minerai de tungstène-manganèse est chimiquement stable et présente une forte résistance à la corrosion acide et alcaline. Cependant, il se décompose sous l'effet de températures et de pressions élevées, ainsi qu'en milieu alcalin.
Système cristallin : monoclinique. Les cristaux sont principalement lamellaires, en forme de ruban ou de colonnes courtes.
Dureté Mohs : 4-4,5
Densité relative : 7-7,5
Couleur : Noir grisâtre
2. Répartition de la wolframite
La formation de la wolframite est liée aux mouvements de la croûte terrestre, et ses réserves sont relativement concentrées. On la trouve principalement dans les ceintures métallogéniques circum-pacifique et alpine-himalayenne. La Chine possède les plus importantes ressources mondiales en tungstène, représentant plus de 90 % des réserves mondiales totales. Le sud de la province du Jiangxi, l'est de la province du Hunan et le nord de la province du Guangdong sont des régions minières de tungstène-manganèse de renommée mondiale, assurant environ 60 % de la production mondiale.
3. Utilisations du tungstène
La principale fonction du minerai de tungstène-manganèse est l'extraction du tungstène métallique. Les produits en tungstène transformés sont largement utilisés dans l'industrie, la défense et les secteurs de haute technologie.
1. Carbure de tungstène : Plus de 60 % du tungstène est utilisé pour produire du carbure de tungstène. La poudre de tungstène combinée à du carbone forme du carbure de tungstène (WC), qui possède une résistance à l’usure et une dureté extrêmement élevées. Le carbure de tungstène est couramment utilisé dans la fabrication d’outils de coupe, de trépans pour l’industrie minière et de moules de précision.
2. Aérospatiale et défense : Grâce à son extrême résistance et à son point de fusion élevé, le tungstène est largement utilisé dans la fabrication de composants haute température, notamment les moteurs d’avion, les tuyères de fusée et les enveloppes de vaisseaux spatiaux. De plus, il entre dans la composition des projectiles perforants, des canons d’artillerie et des canons de fusil, éléments essentiels à la sécurité nationale.
3. Électronique et énergies nouvelles : Le tungstène possède une excellente conductivité électrique et une grande résistance aux hautes températures, ce qui en fait un matériau essentiel à la fabrication des filaments de lampes et des éclairages photographiques. Il est également largement utilisé dans la fabrication des composants de puces semi-conductrices. Dans le domaine des énergies nouvelles, le tungstène permet d’améliorer efficacement la conductivité des batteries des véhicules électriques et de prolonger la durée de vie des composants d’usure des éoliennes.
4. Industries chimiques et pharmaceutiques : Les composés du tungstène (tels que le disulfure de tungstène et l’oxyde de tungstène) issus du minerai de tungstène possèdent des propriétés chimiques uniques et peuvent être utilisés comme catalyseurs ou lubrifiants. Le tungstène peut également servir de matériau de protection contre les radiations pour protéger les patients et le personnel médical.
4. Traitement de la wolframite
1) Concassage et criblage
Le concassage primaire utilise un concasseur à mâchoires pour réduire la taille des particules à 100-150 mm. Pour le concassage secondaire, un concasseur à cône permet de réduire le minerai de tungstène à 20-30 mm. Enfin, pour le concassage fin, un concasseur à percussion est utilisé pour obtenir un minerai de taille inférieure à 5 mm.
Ensuite, un crible vibrant sépare le minerai surdimensionné ou non conforme, qui est ensuite renvoyé au concasseur à percussion pour un concassage plus poussé.
2) Broyage et classification
Le broyage permet de séparer complètement le minerai de tungstène de la gangue et des autres minéraux, ce qui est crucial pour améliorer le taux de récupération des procédés d'enrichissement ultérieurs.
L'équipement courant comprend un broyeur et un classificateur à spirale/hydrocyclone hydraulique, formant un système de broyage fermé. Le broyeur peut être à barres ou à boulets. Les broyeurs à barres réduisent le surbroyage et sont donc recommandés pour le broyage grossier de la wolframite. Les broyeurs à boulets permettent de broyer directement le minerai en une suspension. Durant le broyage, il est nécessaire de contrôler la concentration de la suspension et la durée du broyage.
3) Étape de traitement des minéraux
(1) Séparation par gravité
La densité de la wolframite est de 7 à 7,5, tandis que celle de la gangue est généralement inférieure à 2,7. Cette caractéristique permet de récupérer la plupart des particules de tungstène de taille moyenne à grossière. La pulpe broyée est introduite dans une table vibrante, où le minerai de tungstène se dépose au fond. Un tamisage supplémentaire est ensuite effectué sur la table vibrante pour éliminer les impuretés et obtenir un concentré grossier.
(2) Séparation magnétique
Le minerai de tungstène-manganèse est faiblement magnétique. Son magnétisme augmente avec sa teneur en fer. Un séparateur magnétique permet d'éliminer les impuretés fortement magnétiques (comme la magnétite) de la suspension, tout en enrichissant le minerai de tungstène. À ce stade, l'intensité du champ magnétique du séparateur doit être rigoureusement contrôlée afin d'éviter que des champs magnétiques trop forts n'affectent la teneur du concentré.
(3) Flottation
Certaines particules de minerai de tungstène-manganèse sont extrêmement fines et difficiles à séparer. Cette fraction peut être récupérée par flottation. Des collecteurs et des modificateurs sont ajoutés à la cellule de flottation, ce qui provoque l'adhérence des particules de minerai de tungstène à la surface des bulles et leur remontée à la surface pour former une mousse de flottation (concentré brut). Le pH de la suspension doit être rigoureusement contrôlé pendant le processus de flottation afin d'en garantir l'efficacité.
4) Concentration et déshydratation
Il est possible de procéder à une seconde concentration du concentré brut afin d'éliminer les impuretés et d'améliorer sa teneur. Le concentré de tungstène est ensuite déshydraté. Nous recommandons l'utilisation d'un système de concentration et de déshydratation pour éliminer l'eau de la suspension et réduire ainsi la teneur en humidité du concentré à moins de 10 %.
La wolframite est une ressource minérale stratégique de grande valeur. Grâce à la croissance continue de la demande du marché et aux progrès technologiques, le traitement de la wolframite deviendra plus efficace, plus économe en énergie et plus respectueux de l'environnement. Ce guide a pour but de vous aider à améliorer l'efficacité de votre usine de traitement.
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