Memoire Online - Séparation du cuivre et du cobalt à partir d'un concentré collectif.

3.2 Caractérisation de l'échantillon

3.2.1 Caractérisation chimique du concentré

L'échantillon composite a été analysé chimiquement en détail (tableau 2). Cette analyse montre que les teneurs en cuivre et en cobalt sont respectivement de 10,04 % et 4,71 %.

Tableau 2 - Composition chimique de l`échantillon étudié

Eléments	Teneur (%)	Eléments	Teneur (%)	Cu total
10,04	MgO total	9,13	Cu oxyde
5,28	MgO soluble	0,30	Co total
4,71	Zn	0,04	Co oxyde
2,15	Mn	0,18	CaO total
0,69	SiO2	69,80	CaO soluble
0,29	Fe total	4,30

La teneur en cuivre oxyde est de 5,28 %, soit une proportion de 52,53 % par rapport au cuivre total. De même, la teneur en cobalt oxyde est de 2,15 %, soit une proportion de 45,64 % par rapport au cobalt total. Il ressort de ce qui précède que l'échantillon composite contient environ 47,4 % cuivre sous forme sulfurée et 54,35 % cobalt sous forme sulfurée. L'analyse montre en outre que la gangue est principalement constituée de la silice (69,80 %) et de la magnésie (9,16 %).

3.2.2. Caractérisation minéralogique du concentré

La caractérisation minéralogique a été réalisée au microscope optique. Les principaux minéraux utiles identifiés sont repris dans le tableau 3.

Tableau 3 - Composition Minéralogique de l'échantillon étudié

Classes	Minéraux principaux	Oxydes
Malachite
	Sulfures
Chalcopyrite

L'échantillon étudié est un concentré mixte oxyde - sulfure. Les minéraux de cuivre sont la malachite (CuCO3.Cu(OH)2), la chalcopyrite (CuFeS2), la bornite (Cu5FeS4), la chalcosine (Cu2S) et la Carrollite (CoCu2S4); le Cobalt était principalement sous forme d'hétérogénite (CoO3.Co2O3.CuO.7H2O). La gangue principalement formée de quartz (SiO2), de la dolomite (CaMg(CO3)2), et des oxydes de fer (limonite FeO(OH).nH2O).

3.2.3. Caractérisation granulochimique

L'objectif de la caractérisation granulométrique est de déterminer la répartition des minéraux de valeur sur chaque tranche granulométrique c'est-à-dire les poids et les teneurs respectives des minéraux dans différentes tranches granulométrique et cela afin de connaitre la tranche dans laquelle est repartie la majeure partie du cuivre et du cobalt. Ces fractions sont constituées des particules dont la dimension couvre un intervalle restreint et diminue d'une fraction à l'autre. La méthode de tamisage utilisée dans cette étude permet la récupération d'échantillons séparés en fonction de la taille des particules. Vu la finesse de grains, le tamisage humide a été préféré au tamisage à sec.

Le principe d'analyse consiste à classer les grains constituant l'échantillon en utilisant une série de tamis, emboités les uns sur les autres, dont les dimensions des ouvertures sont décroissantes du haut vers le bas. L'échantillon étudié est placé en haut des tamis et le classement des grains est obtenu par le mouvement vibratoire horizontal et des secousses verticales. Les fractions granulométriques obtenues ont été soumises à l'analyse chimique afin de déterminer la teneur en cuivre et en cobalt.

a) Matériel utilisé

Le matériel suivant a été utilisé :

? un jeu de 6 tamis de la série américaine TYLER, soit 65, 100, 150, 200, 270, et 325 mesh ;

? un appareil vibreur porteur de la série des tamis, « RO-TAP », dont la marche se règle à l'aide d'une minuterie dans une plage de 0 à 30 minutes ;

? une balance de marque SARTORIUS de charge maximale 4000 grammes ;

? le spectre d'absorption atomique pour la détermination des teneurs en Cuivre et en Cobalt.

b) Mode opératoire

Nous avons procédé comme suit :

· peser 500 g de l'échantillon et répulper ;

· effectuer un tamisage humide de la pulpe sur un tamis de 325 mesh;

· sécher à l'étuve les deux produits obtenus, les refus et les passants de ce tamis, séparément à l'étuve pendant 24 heures ;

· tamiser les refus sec sur l'appareil « RO-TAP » en utilisant le jeu de 6 tamis ;

· mettre ensemble toutes les fractions inférieures à 400 mesh ;

· peser les refus des différentes tranches granulométriques et déterminer leurs proportions ;

· pour chaque fraction granulométrique, faire analyser le cuivre et cobalt ;

· calculer leurs répartitions.

Les résultats de l'analyse granulométrique et granulochimique sont donnés dans le tableau 4 et présentés aux figures 2 et 3.

Tableau 4- Résultats des analyses granulochimiques de l'échantillon étudié

Tranches	Poids		Cuivre			Cobalt			Micron mètre
g	%	%	Poids (g)	Répart. (%)	%	Poids (g)	Répart. (%)	+212
8,67	1,77	9,59	0,83	1,86	3,74	0,32	1,42	-212 + 150
5,47	1,11	7,99	0,44	0,98	7,54	0,41	1,88
14,14	2,88	8,97	1,27	2,84	5,21	0,74	3,22	-150 + 106
12,79	2,6	9,34	1,19	2,67	5,17	0,66	2,89
26,93	5,48	9,15	2,46	5,52	5,19	1,4	6,12	-106 + 75
21,87	4,45	13,79	3,02	6,75	5,66	1,24	5,42
48,8	9,94	11,23	5,48	12,27	5,4	2,64	11,53	-75 + 53
4,08	0,83	11,95	0,49	1,09	5,02	0,2	0,9
52,88	10,77	11,28	5,97	13,36	5,37	2,84	12,43	-53 + 45
32,85	6,69	13,52	4,44	9,94	5,63	1,85	8,09
85,73	17,46	12,14	10,41	23,3	5,47	4,69	20,52	- 45
405,37	82,54	8,49	34,25	76,7	4,48	18,16	79,48	Total
491,1	100	9,09	44,66	100	4,65	22,85	100

% Poids % Cuivre % Cobalt

90 80 70 60 50 40 30 20 10

212 181 128 90 69 54 22

Dimension des tamis (um)

Figure 2- Pourcentage poids, teneurs en cuivre et en cobalt dans les différentes tranches

Passants cumulés (%)

101

Figure 3-Distribution granulométrique de l'échantillon composite étudié

1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00

Log Dimension des particules (um)

L'examen de la courbe de la figure 2 montre que :

· une prédominance de la classe fine (inférieure à 45 um) contenant environ 76,7 % de cuivre et79,48 % de cobalt pour une proportion pondérale de 82,54 % ;

· la fraction supérieure à 200 mesh renferme environ 12,27 % de cuivre et 11,53 % de cobalt ;

· 13,79 % de cuivre et 5,66 % de cobalt sont contenus dans la tranche granulométrique de 200 mesh ;

· Les teneurs cuivre et cobalt sont respectivement de 11,03 et 8,99 % dans les tranches granulométriques allant de - 200 à + 400 mesh.

Cette étude montre que l'échantillon composite étudié n'a pas nécessité de broyage vue que l'échantillon est un concentré dont la granulométrie est déjà adaptée pour les opérations de flottations ultérieures.