Produits chimiques miniers
Une grande variété de produits chimiques jouent un rôle crucial dans les opérations modernes de traitement et d’extraction des minéraux. Du broyage et de la flottation à la lixiviation et à la récupération, des réactifs spécialisés aident les sociétés minières à séparer efficacement les minéraux cibles des stériles. Une sélection et une application appropriées des produits chimiques peuvent augmenter considérablement les taux de récupération tout en réduisant les coûts et les impacts environnementaux.
L'une des applications les plus importantes est la flottation, où des bulles transportent sélectivement des minéraux précieux vers la surface pour les collecter. Les « collecteurs » constituent une classe clé de produits chimiques de flottation qui favorisent cette séparation. Différents collecteurs fonctionnent mieux pour des types de minéraux particuliers en fonction de leur structure moléculaire. Les collecteurs courants de minéraux sulfurés comprennent les xanthates, les dithiophosphates et les dithiocarbamates, qui sont efficaces pour les métaux comme le cuivre, le plomb et le zinc. Les acides gras et les amines collectent généralement des oxydes et des silicates, comme on le voit avec la flottation de la scheelite, de la bauxite et de l'ilménite. La recherche se poursuit pour développer des collectionneurs plus sélectifs et durables.
Une autre application importante est le broyage, qui consomme de grandes quantités d’énergie. Les « aides au broyage » forment des revêtements protecteurs sur les minéraux ou modifient les interactions pour réduire l'usure, la consommation d'énergie et augmenter le débit. Les adjuvants inorganiques tels que les phosphates et les silicates recouvrent les surfaces, tandis que les polymères organiques modifient le comportement des particules. Le broyage assisté peut augmenter la capacité du broyeur de 20 à 30 % tout en réduisant la consommation d'énergie de 5 à 15 %, offrant ainsi des avantages économiques et environnementaux majeurs.
Divers réactifs dissolvent également les minéraux cibles lors de la lixiviation. La lixiviation du cuivre utilise généralement de l'acide sulfurique et des oxydants pour solubiliser la chalcopyrite. La lixiviation du nickel et du cobalt utilise des acides et des oxydants similaires. Le minerai de fer peut utiliser uniquement des acides. La lixiviation des métaux précieux peut impliquer la thiourée, le cyanure ou les chlorures ainsi que l'oxydation. La sélection des réactifs prend en compte la minéralogie, la cinétique et la conception du processus pour maximiser la récupération. Les formulations chimiques et la modélisation avancées optimisent l’extraction.
Grâce à des formulations et des applications spécialisées, les produits chimiques miniers jouent un rôle indispensable dans la libération des ressources naturelles de la Terre de manière responsable et efficace. La poursuite des recherches améliore encore cette capacité.