La solution de Weir pour les problèmes de mousse

Dec 18, 2023

Le pompage de la mousse reste l’un des défis d’ingénierie les plus complexes dans le traitement des minéraux. Weir Minerals propose ici des conseils pour relever les principaux défis de cette opération, comment maximiser la disponibilité des pompes et minimiser la maintenance dans les circuits de flottaison des opérateurs.

Pour contrer la baisse de la teneur du minerai, de plus en plus d’exploitants miniers investissent dans des techniques visant à augmenter les minéraux récupérés par le pompage de la mousse. Cependant, lorsque ces techniques sont déployées sans tenir compte de la conception de l’équipement de pompage de la mousse de la mine, cela peut entraîner une perte de minéraux précieux et de profits.

Le pompage de la mousse reste l’un des défis d’ingénierie les plus complexes dans le traitement des minéraux. Cela est dû en grande partie au fait que les problèmes de gestion de l’air dans la trémie, le puisard et la pompe elle-même peuvent parfois entraîner un pompage inefficace, une maintenance accrue et même une perte de produit.

« Nous avons commencé à remarquer une tendance chez nos clients qui ont des problèmes avec leurs pompes à mousse », a déclaré Les Harvey, chef de produit régional pour les pompes à boue chez Weir Minerals. « En utilisant plus de floculants et d’autres produits chimiques conçus pour améliorer la récupération des minéraux, ils exacerbent les problèmes existants dans la conception des circuits et réduisent les rendements qu’ils recherchent. »

Un examen attentif de la composition et des qualités physiques de la mousse est souvent nécessaire pour résoudre les problèmes. S’assurer que l’équipement de manutention de la mousse des opérateurs respecte les meilleures pratiques de conception est une première étape importante dans la résolution des problèmes.

Maintenir la pressionLe principal défi du pompage de la mousse est de traiter l’air dans la pompe elle-même, car il a tendance à se centrifuger naturellement dans l’œil de la roue, où il s’accumule en un « sas d’air » qui empêche le mouvement de la boue à travers la pompe.

En plus de réduire l’efficacité de la pompe, l’accumulation d’air dans la pompe réduira son débit et augmentera le niveau de boue dans la trémie d’aspiration. L’augmentation du niveau de boue peut pousser la poche d’air à travers la pompe, provoquant des surtensions et des vibrations excessives qui peuvent endommager les roulements, la roue et l’arbre de la pompe. « La meilleure façon de gérer l’air dans une pompe à mousse est d’investir dans une pompe à mousse dotée d’un système d’évacuation continue de l’air (CARS), que nous avons dans nos pompes Warman AHF, MF et LF », explique Harvey.

Ce système permet à l’air de passer de l’œil de la roue de la pompe à une chambre de collecte d’air à l’arrière à travers un trou d’aération dans la roue. De la chambre, un inducteur de débit évacue l’air de la pompe par un tuyau d’évent. « Il est également important de positionner le tuyau de refoulement de la pompe en haut de la pompe, ou à un angle de 45°, car cela permettra à l’air emprisonné en haut du boîtier de s’échapper de la pompe. »

Résolution de problèmes« Un problème persistant que nous constatons est lorsque des trémies conçues pour répondre aux exigences du pompage des boues sont utilisées dans une application de pompage de mousse. Les trémies à lisier ont besoin de turbulence pour empêcher la teneur en minéraux de se déposer, tandis que la turbulence dans une pompe à mousse empêche l’air de s’échapper et entraîne des blocages », a déclaré Harvey.

Les réservoirs conçus pour le pompage de la mousse favorisent un mouvement circulaire continu, où les solides et les liquides sont envoyés à l’extérieur du puisard pour un transport ultérieur tandis que l’air centrifuge au centre où il peut être retiré. Ce mouvement de « tourbillon » peut être encouragé en introduisant la boue du haut du réservoir à un angle tangentiel. Les conceptions coniques, plutôt que celles avec un plancher plat ou arrondi, améliorent encore le flux de minéraux et de mousse dans la pompe.

Navigation en douceurPour éviter les blocages, le tuyau d’admission qui relie le réservoir à la pompe doit avoir un grand diamètre et une pente descendante vers la pompe. Cette conception permet à l’air échappé de se séparer et de remonter le tuyau où il peut s’échapper du puisard, plutôt que de s’accumuler en blocages.

« Plus votre tuyau d’admission est court, plus il est difficile pour les blocages de s’accumuler. Cependant, en plus d’une bobine d’entretien et d’une vanne d’isolement, c’est une bonne idée de laisser suffisamment d’espace pour un orifice d’injection d’eau, ce qui est utile pour éliminer toute accumulation de solides », a déclaré Harvey.

« Pour faciliter la maintenance, une vanne de vidange peut être incluse du côté aspiration de la pompe, entre la pompe et la vanne d’isolement. Cela permettra aux utilisateurs de drainer les boues de la pompe et du système de tuyau de vidange lors de l’arrêt de la pompe pour maintenance.

Mousses tenacesLes mousses sont souvent classées comme fragiles, avec de grosses bulles d’air qui se cassent facilement, ou tenaces, où l’air forme des bulles serrées autour des minéraux et est difficile à séparer. La mousse étant plus tenace qu’on ne l’a expliqué, elle est une cause fréquente de blocages, car l’air ne peut pas être éliminé efficacement.

« Deux choses se produisent sur le marché aujourd’hui. D’une part, les exploitants miniers broyent le produit beaucoup plus finement qu’auparavant pour libérer davantage des stériles. Ils utilisent également des floculants qui produisent des bulles beaucoup plus petites qui emprisonnent l’air beaucoup plus que les mousses fragiles », a déclaré Harvey. « Nous travaillons avec les clients pour trouver des moyens de gérer ces mousses plus tenaces, en examinant la conception de leurs circuits et en traitant les zones où l’air pourrait s’accumuler et bloquer le système, en accordant une attention particulière à leurs pompes, tuyaux et puisards.