Résumé
Abstract
Epigraphe i
Dédicaces ii
Remerciements iii
Table des matières v
Liste des abréviations, sigles et symboles viii
Liste des figures ix
Liste des tableaux xi
Introduction générale 1
Présentation de la mine et de la laverie de kamatanda 3
I.1. Mine à ciel ouvert de kamatanda 3
I.1.1. Historique 3
I.1.2. Localisation géographique 3
I.1.3. Cadre géologique et minéralogique 3
I.2. La laverie de kamatanda 4
I.3. Estimation de la quantité des rejets de la laverie
5
Synthèse bibliographique sur la concentration des minerais
6
II.1. Généralités sur la concentration 6
II.1.1. Introduction 6
II.1.2. Méthodes de concentration 6
II.2. Concentration sur spirale 7
II.2.1. Introduction 7
II.2.2. Description et principe de fonctionnement d'une spirale
Humphreys 8
II.2.3. Catégories des séparateurs en spirale 11
vi | P a g e
II.2.4. Paramètres opératoires 13
II.3. Concentration magnétique 14
II.3.1. Introduction 14
II.3.2. Aperçu général sur la
séparation magnétique 15
II.3.3. Classification des appareils de séparation
magnétique 23
II.3.4. Paramètres opératoires de la
séparation magnétique 26
II.3.5. Application de la séparation magnétique en
minéralurgie 29
Matériels et méthodes 30
III.1. Matériels 30
III.1.1. Rejet de la laverie de kamatanda 30
III.1.2. Rejet du circuit de concentration sur spirale 31
III.1.3. Appareillages et accessoires 31
III.2. Méthodes 35
III.2.1. Préparation de l'échantillon 35
III.2.2. Caractérisation de l'échantillon 36
III.2.3. Essais de concentration 36
III.3. Critères d'évaluation des opérations
de concentration 43
III.3.1. Rendement de récupération 43
III.3.2. Rendement pondéral de concentration 44
III.3.3. Taux de concentration 44
Présentation et analyse des résultats 45
IV.1. Introduction 45
IV.2. Caractérisation de l'échantillon 45
IV.2.1. Analyse minéralogique 45
IV.2.2. Analyse chimique 46
IV.2.3. Analyse granulométrique 46
IV.3. Essais de concentration sur spirale 47
vii | P a g e
IV.3.1. Optimisation des paramètres 47
IV.4. Essai de concentration magnétique 53
IV.4.1. Introduction 53
IV.4.2. Optimisation des paramètres 53
IV.5. Evaluation du bilan de concentration 57
Conclusion et perspectives 59
Références bibliographiques 61
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Liste des abréviations, sigles et
symboles
B : Induction Magnétique
C : Concentré
EMT : Etudes Métallurgiques
Fa: Force de friction
Fbg: Force de Bagnold
Fc : Force centrifuge
Fd ou T: Trainée hydrodynamique
Fg : Force de pesanteur
FM : Fraction Magnétique
Gécamines : Générale des carrières
et des mines
??- : Intensité de Champ Magnétique
IMSC Group: International Minerals Separation Components group
?? : Polarisation Magnétique
k : Susceptibilité Magnétique Volumique
-
M: Magnétisation
R ou Rdt pondéral: Rendement pondéral de
concentration
Rdt Co Con : Rendement cobalt dans le concentré
Rdt Co Mixte : Rendement cobalt dans la fraction mixte
Rdt Cu Con : Rendement cuivre dans le concentré
Rdt Cu Mixte : Rendement cuivre dans la fraction mixte
S.I : Système international
SMBI : Séparateur Magnétique à Basse
Intensité
SMHG : Séparateur Magnétique à Haut
Gradient
SMHI : Séparateur Magnétique à Haute
Intensité
ô: Taux de concentration
?: Perméabilité Magnétique
?: Rendement de récupération
Vp : Vitesse particule
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Liste des figures
Figure I.1.Flow sheet de la laverie de Kamatanda 4
Figure II.1.Boite d'alimentation d'une spirale Humphreys 8
Figure II.2.Une spirale Humphreys 9
Figure II.3.Répartition des minéraux sur une
spirale 11
Figure II.4.Spirale Washwaterless 12
Figure II.5. Spirale Wash water 12
Figure II.6.mouvement des électrons 16
Figure II.7.Présentation des moments magnétiques
dans un corps paramagnétique (a) en
absence et (b) en présence d'un champ magnétique
externe 20
Figure II.8.Présentation des moments magnétiques
dans un corps ferromagnétique 21
Figure II.9.Représentation des moments magnétiques
dans un matériau antiferromagnétique22
Figure II.10.Représentation des moments magnétiques
dans un matériau ferrimagnétique 23
Figure II.11.Illustration du principe de fonctionnement d'un
séparateur magnétique 24
Figure II.12.Principe de séparation SMHI en voie humide en
utilisant des billes Ferro
magnétiques 25
Figure II.13.Séparateur
magnétique à haute intensité en voie humide du type WHIMS
3*4L
pesant environ 320 kg 26
Figure III.1.Schematisation de la préparation de
l'échantillon 30
Figure III.2.Photo du conditionneur DENVER et de la pompe
centrifuge d'alimentation 33
Figure III.3.Photo de la batterie des spirales Humphreys et de la
pompe centrifuge de
recirculation 34
Figure III.4.Schema général du processus de
concentration 36
Figure III.5.Schéma des essais de concentration sur
spirale 38
Figure III.6.Schéma de fonctionnement du circuit de
traitement 38
Figure III.7.Schéma des essais de concentration
magnétique 43
Figure IV.1.Courbe de répartition granulométrique
de l'échantillon 47
Figure IV.2.Evolution du rendement de concentration en fonction
de l'ouverture cuillère 48
Figure IV.3.Evolution de la teneur en cuivre en fonction de
l'ouverture cuillère 49
Figure IV.4.Evolution du rendement de récupération
en fonction du débit d'alimentation 50
Figure IV.5.Evolution de la teneur en cuivre en fonction du
débit d'alimentation 50
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Figure IV.6.Evolution du rendement de
récupération en fonction du pourcentage solide pulpe
52
Figure IV.7.Evolution de la teneur en cuivre en fonction du
pourcentage solide 52
Figure IV.8. Evaluation des résultats des essais de
concentration magnétique 56
Figure IV.9. Bilan global de concentration 58
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Liste des tableaux
Tableau II.1.Classification des séparateurs
magnétiques 23
Tableau III.1. Valeurs des paramètres utilisées
pour la Ière série d'essais 37
Tableau III.2.Parametres utilisés pour la
IIème série d'essais 39
Tableau III.3. Paramètres utilisés pour la
IIIème série d'essais 40
Tableau IV.1.Mineraux constitutifs de l'échantillon et
leurs valeurs de densité et de
susceptibilité magnétique(Kalongo. 2016)
;(Vuninga. 2020); (Dahlin. 1993) 45
Tableau IV.2.Résultats de l'analyse chimique de
l'échantillon 46
Tableau IV.3.Résultats de l'analyse
granulométrique de l'échantillon 46
Tableau IV.4.Résultats de la première
série d'essais 48
Tableau IV.5.Résultats de la deuxième
série d'essais (variation débit d'alimentation) 50
Tableau IV.6.Résultats de troisième série
d'essais (variation pourcentage solide) 51
Tableau IV.7.Conditions opératoires sur
séparateur magnétique 53
Tableau IV.8.Résultats du test de concentration
magnétique sur le rejet non broyé 54
Tableau IV.9.Résultats de l'essai de concentration
magnétique avec le rejet broyé 55
Tableau IV.10. Bilan global de concentration 57
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1 | P a g e
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