Les produits très fins sont plus difficiles à traiter, parce que le rapport de leurs grosseurs est théoriquement infini et que la viscosité du bain gêne leur séparation. Au-dessous de 20 ou 40 μ, ces particules ne peuvent être traitées et il est préférable de les éliminer par cyclonage afin d’éviter qu’elles se mélangent aux concentrés. Le broyage doit donc se faire de façon ménagée pour limiter le surbroyage.

Dispositifs annexes

Épaississeurs et décanteurs

Les décanteurs reçoivent les eaux de laverie chargées de résidus fins, qu’ils décantent, et donnent une eau pratiquement claire, qui est réutilisée. Les épaississeurs servent à régler la concentration en solides de la pulpe qui ira à la flottation ou alimentera les filtres à vide. Ces appareils utilisent le phénomène de la vitesse limite en eau calme. Ce sont des bassins cylindriques dans lesquels l’eau chargée arrive à la partie supérieure, au centre du bassin ; elle se répartit radialement, et, pendant le temps de parcours pour atteindre la périphérie, les particules les plus grenues descendent, échappant à ce courant horizontal, et tombent au fond ; c’est donc une eau moins chargée qui est évacuée par débordement. Les particules qui ont décanté se rassemblent sur le fond du bassin ; le plus souvent, ce fond est à peine conique, parfois même plat, et les bras d’un râteau tournant très lentement homogénéisent le dépôt, qui est amené vers l’orifice de sortie. Les épaississeurs qui reçoivent des produits de dimension supérieure à 30 μ sont beaucoup plus petits que les décanteurs alimentés en eau chargée de particules très fines et qui doivent délivrer de l’eau pratiquement claire ; suivant le débit d’eau à clarifier (dans un lavoir, le débit d’eau qui circule est de 5 à 10 fois celui des produits) et la finesse des matières qu’elle contient, le diamètre d’un grand décanteur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres.

S’il y a beaucoup d’argile colloïdale en suspension, on fait de la floculation par adjonction de floculants dans un décanteur.

Cyclones et hydroclasseurs

Les cyclones ont un effet analogue aux épaississeurs ; ils sont beaucoup plus petits, mais consomment de la force motrice car il faut les alimenter en pulpe sous pression. Ils sont constitués par un petit cylindre prolongé par un cône avec ouverture réglable à la pointe ; la pulpe arrive tangentiellement, animée d’une grande vitesse ; la force centrifuge multiplie les vitesses limites, de sorte que les particules les plus grosses et les plus denses sont projetées contre la paroi du cylindre et descendent en tournoyant vers l’orifice du cône ; les plus fines restent dans la zone axiale et sont happées par le courant ascendant du fluide, qui sort par le tube central supérieur. Les cyclones sont utilisés pour contrôler la granulométrie de sortie d’un broyeur, pour éliminer les ultrafins avant flottation, etc. ; alimentés en liqueur dense, ils réalisent une séparation par densité, la force centrifuge supplantant l’effet néfaste de la viscosité.

Le cyclone à air, de même principe mais plus grand, joue un rôle analogue pour l’air poussiéreux.

L’hydroclasseur réalise la décantation progressive, réglée par de faibles courants ascendants dans une série de compartiments ; on utilise pour alimenter une série de tables à secousses avec des produits de dimensions décroissantes.

Filtration, séchage, grillage

Les concentrés fins obtenus par voie humide sont débarrassés de la majeure partie de leur eau par filtration sur filtre à vide (à disques, à tambour, à bande ou à table), qui ramène l’humidité à environ 10 p. 100 ; il peut être utile ensuite de les sécher (four sécheur à plateaux, à cylindre rotatif, etc., rarement séchage au soleil). Les produits moins fins peuvent être égouttés dans des essoreuses centrifuges. Le grillage dans un four analogue au four sécheur, mais à beaucoup plus haute température, élimine l’eau de constitution, dégage le gaz carbonique des minerais calcaires et l’anhydride sulfureux des minerais sulfurés ; la réduction de poids qui en résulte procure une augmentation de teneur.

Rejets de laverie (haldes)

Les stériles fins sont généralement déversés par tuyau derrière une digue ou un barrage constitué par les éléments les plus grenus séparés par cyclonages, avec reprise par un drain de l’eau décantée derrière le barrage. Les stériles grossiers sont entassés en terrils coniques ou plats, ou encore redescendus dans la mine en raison d’un manque de place en surface.

J. A.

➙ Exploitation souterraine et à ciel ouvert / Mine.

 A. M. Gaudin, Principles of Mineral Dressing (New York, 1939). / D. R. Mitchell (sous la dir. de), Coal Preparation (New York, 1943 ; 2^e éd., 1950). / A. F. Taggart, Handbook of Mineral Dressing (New York, 1945) ; Elements of Ore Dressing (New York, 1951). / D. W. Fuerstenau (sous la dir. de), Froth Flotation, 50th Anniversary Volume (New York, 1962). / V. Vidal, Exploitation des mines, t. III : Extraction et préparation (Dunod, 1962). / P. Blazy, la Valorisation des minerais (P. U. F., 1970).