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Abstract :
[en] The present research is oriented towards studying the floatability of malachite with xanthate and fatty acids collectors. It focuses from one side on aspects related to surface phenomena and collector attachment mechanisms and on other side on improvement of processing flowsheet at industrial scale.
The first part of our results concerns theoretical aspects related to floatability of malachite. Due to their surface properties, oxides are difficult to float with common xanthate collectors used in the industry in contrast to sulfide minerals. Therefore the surface state of malachite was analyzed at laboratory scale under different situations of floatability. The main analytical tools used for this part of the work are infrared spectroscopy and XPS.
The methodological approach chosen is a surface chemical study outlining the balance between hydrophobic/hydrophilic adsorbed species. The characterization of pure malachite mineral was done according to the following threefold approach: Chemical- Energetical -Electrochemical. The results obtained which are in agreement with studies performed by other authors have allowed to construct adsorption isotherms and to explain certain adsorption mechanisms.
The experimental results coming from the second part of the project are given in chapter V and have direct practical implication. Here flotation studies of copper and cobalt oxide ore coming from the Kamfundwa deposit were done using a Denver mechanical flotation machine. KAX and the Rinkalore 10 (fatty acids mixture) were used as collector. The results derived show that the performance of Kambove concentrator can be improved by using a KAX/Rinkalore mass ratio of 1 or 50/50 in (%) .The mineralogical analysis of the flotation tails reveals the presence of chrysocolla, a copper bearing mineral not easily recoverable under the experimental conditions used.
The cost calculation regarding reagents consumption rate has enabled to validate a compromise between copper recovery and selectivity and has indicated then possible financial gain if the proposed modifications are to be introduced.
[fr] Le présent travail porte sur l’étude de la flottabilité de la malachite à l’aide des collecteurs de type xanthate et acides gras. Le cas d’étude est celui de la flottation du minerai oxydé de Kamfundwa dont le traitement au concentrateur de Kambove présente une situation insatisfaisante. Les aspects : caractérisations et mécanismes superficiels en présence des réactifs de flottation ont été abordés après une étude bibliographique sur flottation des minerais oxydés ainsi que sur les différentes méthodes d’analyse des surfaces minérales.
La première partie des résultats porte sur les aspects fondamentaux de l’étude de la flottabilité de la malachite. Contrairement aux minéraux sulfurés , les minéraux oxydés sont difficiles à flotter à l’aide des collecteurs de type xanthate d’usage industriel, difficulté liée certainement aux propriétés de surface des minéraux. Les tests de laboratoire , les essais de microflottation en tube Hallimond et en mini cellule MINEMET ont porté sur la caractérisation de l’état de surface de la malachite en l’absence et en présence des réactifs de flottation.
Les outils analytiques utilisés sont la spectroscopie infrarouge en mode réflexion diffuse et l’XPS. L’ossature de la démarche a été : Chimie de surface – Espèces superficielles - Propriétés hydrophobes/hydrophiles. La caractérisation s’est faite selon une triple approche : Chimique – Energétique-Electrochimique. Les résultats obtenus en accord avec des études antérieures , ont permis le tracé des isothermes d’adsorption ainsi que la définition des mécanismes d’adsorption.
La deuxième partie des résultats reprise au chapitre V, est relative à l’approche appliquée. Les essais de flottation du minerai de Cu-Co de Kamfundwa ont été effectués en cellule Denver en exploitant les faits établis lors des travaux sur les aspects fondamentaux à savoir, nécessité de l’activation et intérêt d’ utiliser deux types de collecteur. Le KAX et la mixture Rinkalore10 de type acide gras ont été utilisés comme collecteur après sulfuration superficielle . Les résultats obtenus indiquent qu’avec le ratio KAX/Mixture Rinkalore égale à 1 ou ( 50/50) en % , les performances du concentrateur de Kambove peuvent être améliorées. La caractérisation minéralogique des rejets de flottation révèle la présence de la chrysocolle , minéral porteur de cuivre difficile à flotter dans les conditions expérimentales testées .
Le calcul des coûts des réactifs et l’estimation du gain financier résultant de l’application des conditions de travail déterminées par notre étude renforcent la validité de nos compromis sur les critères d’évaluation des résultats.
