Minerai de fer pour le marché du fer à réduction directe

Si vous ou la société pour laquelle vous travaillez envisagez de développer un nouveau projet de minerai de fer ou de modifier un projet existant pour produire des concentrés de fer de réduction directe, voici quatre défis possibles à prévoir.

La taille de libération du fer et de la silice détermina la puissance de broyage et le type d’équipement nécessaire pour la manipulation et le séchage des produits de flottation. Ce paramètre aura une incidence directe non seulement sur les dépenses d’investissement et d’exploitation du projet, mais aussi sur sa complexité technique, notamment en fonction de son emplacement, des contraintes de stockage des concentrés et des résidus, ainsi que des infrastructures de transport.

Lorsque la taille moyenne des particules diminue, la fluidité et la perméabilité des solides en vrac ont tendance à se détériorer et leur humidité de saturation augmente. Cela peut poser des problèmes pour la filtration, qui demande alors plus de temps, plus de surface ou plus d’énergie pour atteindre les taux d’humidité visés, en comparaison avec la filtration de matériel plus grossier. La gestion des résidus peut également être problématique, car la construction et le stockage aux barrages reposent parfois sur l’utilisation de matériel grossier ou sur le drainage rapide de certaines zones. De plus, les particules fines produisent souvent des poussières, un autre problème, qui nécessite la mise en place de mesures de dépoussiérage, lesquelles s’ajoutent au bilan financier du projet.

L’accès à l’électricité peut également s’avérer problématique, selon le lieu du projet et la capacité de l’infrastructure électrique locale. Connaître l’énergie électrique maximale disponible peut aider à déterminer si l’énergie sera une contrainte au moment de sélectionner un broyeur pour le procédé ou s’il faudra prévoir un apport d’électricité supplémentaire dans la portée et l’échéancier du projet.

La présence d’autres minéraux ferreux ou de gangue à haute densité dans le gisement est un autre défi. Par exemple, les silicates et les hydroxydes ferreux répondent mal à la flottation inverse conventionnelle lorsque l’amidon est utilisé comme déprimant du fer. En effet, l’amidon a tendance à être adsorbé par ces minéraux, qui se retrouvent alors dans le flux de concentré, diluant ainsi la teneur obtenue. Si plusieurs de vos ressources ont une forte concentration de ces minéraux, il pourra être difficile d’obtenir un concentré de réduction directe en appliquant des schémas conventionnels de réactifs de flottation inverse. Il conviendra alors d’étudier d’autres solutions.

Les réactifs ne sont généralement pas utilisés dans les usines de concentration gravimétrique et magnétique, mais ils seront nécessaires si un circuit de flottation est envisagé dans le schéma de traitement d’un projet. Certains réactifs souvent utilisés dans la flottation inverse sont toxiques pour l’environnement, cancérigènes ou corrosifs. Quelques-uns font également l’objet de réglementations imminentes dans certains pays. En fonction du lieu et du contexte du projet, certains risques pourront être facilement atténués, mais d’autres pourraient nécessiter des investissements importants. Ces facteurs doivent être pris en compte dès le début du projet afin de sélectionner les réactifs qui constitueront la meilleure solution.

L’approvisionnement en réactifs doit également être assuré le plus tôt possible, surtout si le projet se situe dans une région éloignée. Par exemple, l’amidon, souvent utilisé comme déprimant d’oxyde de fer, est actuellement en pénurie en raison d’une forte demande dans l’industrie alimentaire et d’une baisse de l’offre liée à de mauvaises conditions météorologiques et à la guerre en Ukraine.

Si, auparavant, les essais liés au développement d’un projet constituaient souvent un goulot d’étranglement, c’est doublement le cas aujourd’hui. Comme le fer de réduction directe est en demande croissante, de nombreux projets de développement sont en cours et les laboratoires sont débordés. Si votre projet est assujetti à un échéancier restreint et à de fortes chances de passer à la phase de construction, planifiez dès le démarrage du projet l’ensemble des essais à exécuter, afin de réserver le temps de laboratoire nécessaire et de prévenir de longs délais d’attente entre les essais. Il faut savoir que des travaux d’ingénierie parallèles pourraient aussi être nécessaires si le temps est limité.

Les nouvelles technologies de flottation devraient également être mises à l’épreuve au début du projet, avant que les travaux d’ingénierie ne soient trop avancés. Au-delà des cellules et des colonnes de flottation, il existe aujourd’hui de nombreuses nouvelles technologies, et il serait judicieux d’évaluer la possibilité de les utilisées dans le cadre de votre projet. Beaucoup de nouvelles solutions ont déjà été installées et leur potentiel a été prouvé dans l’industrie, de sorte que de nombreux experts et dirigeants s’attendent à ce que ces options soient évaluées dans les futurs projets de flottation.

Déterminer la faisabilité d’un projet de production de fer de haute qualité peut s’avérer complexe. Les premiers éléments à examiner sont les suivants :

• Taille de libération de l’oxyde de fer et de la silice
• Présence de minéraux complexes ferreux et/ou de gangue à haute densité
• Accès à l’électricité et à l’eau
• Accès aux infrastructures de stockage des concentrés et des résidus et emplacement de ces infrastructures

Si l’examen de ces éléments indique que les conditions sont favorables, une planification minutieuse des essais sera nécessaire et devra inclure les éléments suivants :

• La comparaison de plusieurs combinaisons de réactifs et leur incidence sur le rendement métallurgique, la toxicité des effluents, les risques pour la santé et la sécurité ainsi que leur disponibilité sur le marché.
• La comparaison des technologies de flottation conventionnelles et nouvelles.

Prévoir les défis liés à ces éléments permettra de mieux planifier et de réduire au minimum les perturbations dans le déroulement du projet. Sans compter que le fait de relever ces défis garantira des retombées positives pour bien des années à venir.