Séparation du cuivre et du cobalt à partir d'un concentré collectif.

1.4 Réactifs de flottation

Pour réaliser les trois conditions essentielles de la flottation, il faut faire intervenir les réactifs chimiques spécifiques dont le choix est orienté par les constatations suivantes (Ek et Masson, 1973):

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? la parrafine et d'autres substances hydrocarbonés adhèrent à l'air et pas à l'eau : elles sont hydrophobes et aérophiles ;

? des nombreux minéraux peuvent être rendus adhérents à l'air et pas à l'eau quand on ajoute à la pulpe les réactifs chimiques bien choisis ;

? suivant les réactifs choisis, on peut souvent rendre les minéraux adhérents soit à l'air, soit à l'eau.

1.4.1 Le collecteur

Pour pouvoir agir comme collecteur, un réactif chimique doit comporter un groupe hydrocarboné qui possède la plus grande hydrophobicité et étant parfaitement non polaire, il n'a aucune tendance à se dissoudre dans l'eau et un groupe d'accrochage qui doit posséder pour un minéral utile une affinité marquée et ce groupe a toujours tendance à se dissoudre dans l'eau (Ek et Masson, 1973):

a) Types de collecteurs

La classification des collecteurs est donnée à la figure 1.On classe les collecteurs en deux catégories : Les collecteurs polaires et les collecteurs non polaires. Les collecteurs polaires sont très utilisés en flottation, nous nous y intéresserons plus particulièrement. Les collecteurs polaires peuvent également être classés selon leur caractère ionique ou non ionique. Les collecteurs polaires non ioniques sont souvent très peu solubles dans l'eau, et sont, par conséquent très peu utilisés contrairement aux collecteurs ioniques qui possèdent un très grand domaine d'application en flottation (François, 2001).

Les collecteurs polaires ioniques sont des molécules très complexes ayant une structure hétéropolaire, C'est-à-dire une structure qui inclut une portion polaire et une autre non polaire. C'est en fait la partie polaire qui est adsorbée par réactions chimiques (adsorption chimique) avec les ions à la surface du matériel ou par attraction électrostatique adsorption physique) sur la surface du minéral. La partie organique non polaire est disponible et augmente ainsi le caractère hydrophobe du minéral (Wills et Napier-Munn, 2005).

Un collecteur ionique peut être de type cationique ou anionique, ce dernier tant le plus souvent utilisé en raison de sa sélectivité beaucoup plus intéressante (François, 2001).

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Figure 1-Classification des collecteurs (Wills et Napier-Munn, 2005)

b) Les xanthates

Les xanthates ou alkyldithiocarbonates, c'est-à-dire des sels sodiques ou potassiques de

l'acide dithiocarbonique de formule chimique (Ek et Masson, 1973) :

S

R O C

S Me

Où R est le radical hydrocarboné contenant 2 à 6 atomes de carbones et Me le méta (Na ou K).

Le plus souvent, le xanthate se présente sous forme d'une poudre fine et très hygroscopique. Sa couleur varie entre le jaune brillant et l'orange foncé.

Le xanthate est très soluble dans l'eau et forme une solution alcaline. La solubilité dépend de la longueur de la chaine hydrocarbonée. Plus longue est la chaine, moins est soluble le xanthate.

Le type de xanthate utilisé lors de nos essais au laboratoire est l'amyl xanthate de potassium. Ses caractéristiques sont les suivantes ( www.flottec.com ; www.alibaba.com) :

- Amyl Xanthate de Potassium (PAX)

? description : collecteur dont la base est un pentacarbone alkyl isoamyl

d'alcool sous forme d'un sel de potassium ;

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· formule chimique : C5H12OCS2K ;

· poids moléculaire : 203,4 ;

· apparence : poudre ou petite bille ;

· couleur : jaune ou blanche grisâtre ;

· densité : 0,94g/ml ;

· degré de pureté : produit de haut pourcentage à 90% de substance de xanthate et 10% d'eau ;

· solubilité : facilement soluble dans l'eau 35g/100g à 20°C ;

· gardé dans un stock froid, sec et bien ventilé, loin des sources de feu ;

· emballage : futs en tôle tendue, 160 litres ;

· application : collecteur puissant très utilisé pour la flottation des minerais sulfurés, surtout pour la concentration du cuivre, du nickel et de l'or associé à la pyrite.