TONNE

PAR HEURS

francs

PAR HEURE

francs

PAR HEURE

francs

La différence des frais de traitement entre la vitesse de 2 tonnes à l'heure, et celle de 1 tonne et demie, est de 1 fr. 30, mais le gain dans l'extraction étant seulement, dans ce cas, de 0 fr. 90, il en résultait une perte de 0 fr. 40 par tonne.

On voit combien ces questions de double broyage sont délicates et variables avec la nature du minerai traité. On peut dire que, si, dans son ensemble, l'emploi du tube-mill constitue un progrès indéniable, son mode d'emploi, le degré de finesse, la vitesse de broyage, sont autant d'éléments qui ne peuvent être bien fixés que par une étude spéciale dans chaque cas considéré.

Double broyage en Australie. — Voici, d'après M. Gunther, ingénieur de la London and Hamburg Gold Becovery C° Ltd, le prix de revient d'une des premières mines de l'Ouest Australien, qui aient employé le tube-mill, à savoir la Hannans Star Gold Mining C°. Cette société broie ses minerais dans deux moulins à boulets numéro 5, et ensuite dans un tube-mill de 4m,60 de long et de lm,30 de diamètre. Les moulins à boulets ont une capacité de production de 78 tonnes, sur lesquelles 38 tonnes, c'est-à-dire 48,7 0/0 passent au tube-mill, qui fonctionne avec addition d'eau, et dont elles sortent à la finesse de 250 mesh.

La pulpe chargée dans le tube-mill contient :

20,5 0/0 refusés par le tamis 40-meah.

586 l'industris aurifère

Tout le minerai sortant du tube-mill est renvoyé au moyen d'un éleveur aux classificateurs hydrauliques, qui séparent les sables, lesquels sont renvoyés au tube-mill.

A la sortie de cet appareil, la pulpe contient :

0,7 0/0 refusés par le tamis 100-mesh.

4,00 — ~ .— 150 — 95,3 passant au tamis 150-mesh.

La force nécessaire pour ce tube-mill est de 30 chevaux-vapeur. Voici le prix de revient de ce second broyage :

Francs

Force motrice 1,133

Garnissage et cailloux 0,185

Main-d'œuvre 0,35

Réparations 0,099

Total 1,767

Le garnissage, qui était, au début, en acier coulé en coquille, a été remplacé avec succès par de l'acier manganèse.

On trouvera plus loin (p. 840) les chiffres relatifs à la consommation d'acier qu'entraîne ce broyage.

CONCENTRATION

But de la concentration. — La dernière opération qui reste h étudier dans le traitement des quartz à or libre est celle de la concentration. Elle a pour but essentiel, comme son nom l'indique, de réunir sous un petit volume, très réduit par rapport à la masse totale broyée par les pilons, l'amalgame ayant échappé h l'action des plaques et surtout des « sulphurets » ou mélange complexe de sulfures et d'autres composés métallifères, généralement riches en or, qui se trouvent dans la «pulpe ».

On sait que la proportion de ces sulphurets dans les quartz n'est que de quelques centièmes ; mais leur récolte offre pourtant une importance majeure, car l'or qu'ils contiennent est presque toujours réfractaire à l'amalgamation, môme s'il ne se trouve pas combiné dans leur sein avec d'autres éléments.

CONCENTRATION 587

Lorsque la proportion de sulphurets s'élève au-dessus d'une certaine limite, 10 0/0 par exemple, il peut être alors avantageux de les séparer préalablement à tout traitement. Cela revient alors à considérer un tel minerai d'or comme un minerai métallique ordinaire et à lui appliquer les procédés usuels de la préparation mécanique des minerais. On sait que cette opération est basée sur le principe suivant : ne broyer, comme trituration première, qu'à la grosseur juste suffisante pour permettre à la majorité des particules minéralisées (le se séparer complètement de leur gangue. Séparer ces portions riches et ne broyer plus fin que les mixtes de cette première élimination. On arrive ainsi à réduire considérablement les quantités à soumettre au broyage fin.

Cet ordre d'idées est surtout à préconiser lorsque l'or est exclusivement concentré dans la partie pyriteuse et que la gangue — que ce soit du quartz ou toute autre matière — ne contient pas d'or par elle-même. Tel est le cas par exemple à Central City (Colorado), où le minerai est fourni par de nombreux filons à gangue quartzeuse sillonnant le granit.

M. l'ingénieur Lenicque, qui s'est constitué le propagateur de ces méthodes de préparation mécanique des minerais d'or, a installé d'après ces principes un certain nombre d'usines de traitement : on trouvera plus loin (p. 728) la description de Tune d'elles, celle de Zyrianowsk, dans l'Altaï du Sud (Sibérie).

Il est bien certain que ce procédé ou tout autre basé sur le même principe auraient donné des résultats tout différents dans des mines comme Pestarena (Italie du Nord) ou Culm Saigurn dans le Tyrol, où l'amalgamation n'a jamais pu retirer du minerai broyé fin que 1 à 2 grammes par tonne, alors que ces minerais donnent à l'essai, pour or total, des chiffres variant entre 21 et 25 grammes à la tonne.

En résumé, la concentration des sulphurets contenus dans les produits sortant du broyage préalable, avec ou sans amalgamation, n'est qu'un cas particulier du traitement des slimes, c'est-àdire des matières fines qui accompagnent toujours une préparation mécanique et qui en constituent la partie la plus délicate. Ces matières ont une masse si faible qu'il est impossible de leur donner une impulsion efficace en vue de les séparer par la force d'inertie; leur poids est trop faible aussi non seulement pour produire une différence appréciable de chute dans l'eau, mais même

pour les faire tomber dans l'eau. Le moindre mouvement tend à les remettre en suspension dans ce liquide.

Heureusement que la cyanuration est venue apporter un remède à cette situation, en permettant de soumettre à l'action du dissolvant de l'or la totalité des matières broyées. Toutefois cette innovation n'est pas venue détruire l'importance de la concentration. Nous verrons en effet, dans le chapitre réservé à la cyanuration, de quel puissant secours est, pour cette partie du traitement, la possibilité de séparer les pyrites au moyen des appareils de concentration appropriés.

Classification des concentrateurs. — On remplirait un gros volume si on voulait reproduire une simple nomenclature de tous les concentrateurs présents, passés et futurs, qui ont été employés* ou proposés pour le traitement des minerais d or à leur sortie des appareils de broyage.

Leur multiplicité est la meilleure preuve que le problème est complexe et n'a pas été résolu, pour tous les cas, d'une façon absolue. Nous verrons, après en avoir passé une revue rapide, qu'une solution unique et complète n'est pas possible, les données du problème étant par elles-mêmes essentiellement variables. On doit seulement, en indiquant les avantages comparés des appareils en usage, mettre les intéressés à môme de choisir ceux qui répondent le mieux aux conditions qui leur sont imposées par la nature du minerai à traiter.

On peut classer les appareils de concentration en deux catégories, d'après les principes différents qui leur servent de base :

1° Ceux où l'on cherche à utiliser la puissance vive de chaque particule du minerai brut, pour obtenir une séparation par ordre de densité, au moyen de secousses horizontales ou transversales, sur un plan incliné où coule une nappe d'eau.

Dans cette sorte d'appareils, chaque particule est soumise à deux mouvements : un mouvement descendant uniformément accéléré et un mouvement latéral produit par les chocs transversaux : la marche de chaque particule est donc composée d'éléments rectilignes, tantôt verticaux, tantôt horizontaux, dont la résultante est sensiblement une parabole, parabole qui s'éloigne d'autant plus de la ligne de plus grande pente du plan, qu'elle est formée par des

CLASSIFICATION DES CONCENTRATEURS 589

matières plus denses, obéissant davantage à l'impulsion provenant des chocs latéraux.

Ces appareils, qui fonctionnent très bien pour les fines grenailles, n'enrichissent que partiellement les particules très fines, lesquelles remises en suspension dans l'eau qui coule sur le plan incliné, sont définitivement entraînées.

En Transylvanie, M. Lenicque a vu traiter sur des frue-vanners, des slimes provenant du traitement de quartz aurifères et sortant des appareils d'amalgamation; à plus de 10 kilomètres de ^l'usine de traitement, on voyait des petites couches de pyrites impalpables se déposer dans les remous de la rivière où Ton déversait les résidus de l'usine; ces pyrites avaient échappé h la concentration faite sur les frue-vanners.

On avait broyé finement pour l'amalgation, ce qui avait produit le maximum de matières impalpables, et on employait un appareil à secousses qui ne pouvait pas retenir ces matières : le résultat obtenu était à prévoir; il était la conséquence logique du traitement L'amalgamation était bonne, la concentration déplorable.

2° L'autre catégorie d'appareils pour slimes est basée sur un principe tout à fait différent.

On cherche à éviter tout mouvement au minerai ; on l'enrichit en favorisant son dépôt progressif sur une surface inclinée immobile ou du moins ne produisant aucune trépidation qui troublerait ce dépôt, et les parties plus légères sont entraînées par un faible courant d'eau, à l'aide d'un arrosage très modéré qui produit un affouillement discret dans la masse des slimes où l'on veut remettre en suspension uniquement les parties les moins denses.

Première catégorie* — Le type de la table à secousses latérales est la table de Rittinger, qui, à son apparition, a constitué un grand progrès dans le traitement des slimes.

Il est réellement intéressant de voir se former sur cet appareil des courbes paraboliques, de couleurs distinctes, montrant la séparation parfaite des minéraux constituant le minerai brut ; cela produit une véritable séduction pour le spectateur, s'il n'est pas bien au courant de la question de concentration.

On peut en dire autant de tous les essais habilement préparés en vue de la réclame : on y exhibe des résultats qui frappent le

public incomplètement, documenté; mais, quand on étudie la chose de plus près, on y découvre bientôt des points faibles. Tous les appareils en présentent : l'art consiste à n'employer que celui ou ceux dont les défauts sont les moins sensibles avec le minerai auquel il s'agit de les appliquer.

Pour la table Rittinger, les points faibles sont nombreux : il faut une force considérable pour mettre en mouvement cette lourde table; sa production en bon minerai concentré est faible; il y a une masse de mixtes dont on ne sait que faire, la perte en impalpable est élevée, enfin le prix d'achat est trop élevé aussi.

C'est pourquoi cet appareil, si parfait à l'époque où il a vu le jour, n'est plus employé maintenant que dans un très petit nombre d'exploitations.

Frue Vanner. — Cet appareil combine le principe de la courroie rotative de Brunton et celui de la table à secousses latérales de Bittint/er.

Le trait caractéristique de sa construction est l'emploi d'une toile sans fin, caoutchoutée, à rebords; indépendamment de la durée qu'assure h la toile le caoutchouc dont elle est couverte, il est très probable que la surface légèrement adhésive du caoutchouc facilite l'arrêt des matières lourdes qui s'y déposent sous l'action des secousses latérales, et sont ensuite entraînées avec la toile. La figure 218 représente le plan et l'élévation de cet appareil que je vais décrire sommairement.

Description de l'appareil. — Le principal organe est ainsi, que je viens de le dire, une toile sans fin formant table à secousses. Cette toile est tendue entre deux rouleaux. Les deux rouleaux principaux, a, ay forment les extrémités de la table, et l'un deux, celui de tête, communique le mouvement de translation à la toile e. Ces deux rouleaux, en tôle galvanisée, de 0m,30 de diamètre sur 1BI,25 de longueur, sont supportés, à l'aide de petits paliers, par un cadre en bois léger /; deux autres rouleaux, b et c, suspendus à ce même cadre, l'un en dedans, l'autre en dehors de la toile sans fin, servent à faire plonger celle-ci dans le réservoir en bois, 4, où les concentrés doivent se déposer; en même temps ils servent à régler la tension de la toile, quand on incline plus ou moins leur support au moyen de vis de rappel.

CONCENTRATEUR FRUE VANNER

La face supérieure de la toile est, en outre, supportée par une série de 12 rouleaux en bois dur reposant sur le cadre en bois par l'intermédiaire de petits paliers, en fonte. Ils ont pour but de maintenir la face de travail de la toile aussi plane que possible.

Tout cet ensemble est suspendu sur six lames d'acier reposant, à leur partie inférieure, sur le bâti fixe de la machine; tout déplace-

Fiu. 218. — Frue Vanner.

ment longitudinal du cadre ainsi supporté est empêché par les deux tirants en fer r, qui relient Tune des extrémités du cadre mobile à la traverse médiane du bâti fixe, tout en se prêtant, en raison de leur élasticité, aux mouvements latéraux.

Le bâti fixe est composé de deux pièces longitudinales g, reliées par trois traverses qui passent à l'intérieur du circuit de la toile sans fin; il repose sur quatre montants en bois, 3, entaillés à mi-bois pour le recevoir. Les deux montants de Tune des extrémités sont entaillés plus profondément que les deux autres, ce qui donne au bâti une inclinaison que Ton peut faire varier facilement au moyen de coins en bois.

•>9t l'industrie aurifère

Un arbre en fer A, reposant sur trois paliers, fixés eux-mêmes k Tune des extrémités des trois traverses du bâti, sert à communiquer à l'appareil le double mouvement de la translation de la toile et des secousses latérales. A cet effet, cet arbre porte trois excentriques reliées par des lames d'acier au centre de trois des traverses du châssis mobile. L'amplitude du mouvement latéral ainsi communiqué est le double de l'excentricité, soit 0m,025. Quant au mouvement de translation de la toile sans fin, il lui est communiqué, ainsi que je l'ai dît, par l'un des tambours extrêmes; comme ce mouvement est extrêmement lent, comparé au nombre de secousses latérales, on a recours à un arbre intermédiaire, A*, actionnant, à l'aide d'une vis sans fin, une roue d'engrenage dont Taxe est dans le prolongement de celui du rouleau. Pour faire varier la vitesse de translation sans changer le nombre de secousses, le mouvement de l'arbre h est transmis au petit arbre A, par une poulie conique 7, et une poulie à gorge étroite n, cette dernière pouvant se déplacer le long de l'arbre A, pour correspondre au diamètre plus ou moins grand de la poulie conique j. Pour ne pas avoir à changer la longueur de la courroie, l'arbre k est supporté par un prolongement de la cage en fonte y, qui recouvre la roue d'engrenage z et la vis sans fin /; cet ensemble pouvant tourner autour de l'axe même de l'engrenage, il devient très facile de rapprocher h volonté l'arbre k de l'arbre h. Dans ces conditions, le poids de l'arbre k et de la poulie n repose en grande partie sur la petite courroie et ne manquerait pas de produire sa rupture ; aussi une vis de rappel m est-elle placée en arrière de la cage en fonte, de manière à reporter sur sa butée tout ou partie de ce poids, en ne produisant que la tension suffisante de la courroie. La roue d'engrenage z ne participe pas au mouvement latéral du tambour, auquel elle doit communiquer son mouvement de rotation, et l'on a recours à une spirale d'acier pour relier l'axe du tambour à l'extrémité de la manivelle s fixée sur l'arbre de la roue dentée. Cette spirale permet, par sa rigidité dans le sens de sa courbure, de transmettre le mouvement de rotation, tout en permettant, par sa flexibilité dans le sens perpendiculaire, le mouvement de va-etvient.

Le mouvement général est donné par l'intermédiaire de la poulie 2, qui le reçoit de l'arbre commun à tous les concentrateurs d'un

CONCENTRATEUR FRDE VANNER 593

même atelier; le mouvement de la toile sans fin a lieu en sens inverse de son inclinaison.

Un distributeur en bois, 7, fixé sur le châssis mobile par deux oreilles latérales, reçoit la pulpe et la distribue uniformément sur toute la largeur de la toile. Une pièce en fonte 2, munie d'ajutages en bronze, 8, reçoit l'eau d'un tuyau 5, et permet de laisser tomber cette eau sur toute la largeur de la toile en petits jets également espacés dont on peut régler facilement le débit.

Un branchement du tuyau d'amenée 6 s'étend dans la botte à concentrés, 4, en arrière de la toile et permet de lancer sur celleci de petits jets; ils achèvent de détacher les concentrés dans le cas où ceux-ci y adhéreraient encore après le passage de la toile dans l'eau remplissant la boite.

Marche de l'appareil. — La pulpe distribuée sur la toile tend à descendre sur elle, en raison de l'inclinaison de la table; elle est, pendant ce temps, soumise à l'action des secousses latérales, au nombre d'environ 200 par minute ; sous cette action, les matières denses traversent la petite nappe de pulpe et viennent se déposer sur la surface caoutchoutée à laquelle elles adhèrent suffisamment pour ne plus être entraînées, par le courant descendant, avec les parties quartzeuses qui s'échappent en bas de la table et sont évacuées sous le nom de tailings. Les matières lourdes, qui se sont ainsi déposées, participent alors au mouvement remontant de la toile sans fin, et, lorsqu'elles arrivent vers la partie supérieure de la table, les petits jets d eau ont pour effet de chasser les dernières parties quartzeuses qui tendraient encore à remonter, ne laissant passer entre les jets que les matières assez denses pour n'être pas entraînées par ce nouveau courant d'eau.

Les concentrés sont finalement entraînés par la toile sans fin dans la boîte 4; ils se détachent alors, soit par leur propre poids, soit par l'action de l'eau, dans laquelle la toile s'agite en cet endroit, soit enfin sous l'action des petits jets d'eau du tuyau g.

Les concentrés, qui s'entassent dans le fond de la boîte, en sont retirés, de temps en temps, au moyen d'un râteau, puis emmagasinés pour un travail ultérieur.

La quantité que Ton peut utilement passer sur chaque fruevanner dépend du degré de finesse de la matière traitée, car, plus les matières sont fines, plus il faut augmenter la durée de leur pas-

sage sur la table, afin de permettre le classement par densité.

Dans le cas de pulpe provenant du broyage de quartz aurifères, on peut estimer la quantité traitée efficacement par chaque appareil à 6 tonnes environ par vingt-quatre heures ; aussi placet-on généralement deux frue-vanners par batterie de 5 pilons.

La force motrice nécessaire pour actionner chaque appareil n'atteint pas un demi-cheval-vapeur, et la quantité d'eau supplémentaire ne dépasse jamais 30 litres par minute; dans beaucoup de cas même, 15 litres sont suffisants.

Ainsi qu'on a pu le voir au cours de la description de l'appareil, on peut faire varier à volonté les divers éléments qui concourent à effectuer la concentration : l'inclinaison et la vitesse de la courroie sans fin, le nombre de secousses latérales, la quantité d'eau ajoutée à la pulpe. On comprend dès lors qu'il soit facile de régler la marche de l'appareil suivant la nature du quartz aurifère, et même de l'appliquer à la concentration de minerais plus complexes.

Quant au personnel, c'est toujours un ouvrier expérimenté qui doit être chargé de la conduite de ces appareils ; car cette conduite, très délicate, exige un apprentissage spécial. Un seul homme peut conduire à la fois huit appareils, une fois leur marche bien réglée.

Concentrateur de Gilpin Connty. — Le Comté de Gilpin dans l'État

du Colorado (Etats-Unis d'Amérique) présente, aux environs des villes de Central-City et de Black-Hawk, des gisements aurifères d une nature particulière. De nombreux filons à gangue quartzeuse sillonnent les montagnes granitiques de cette région et se font remarquer par la constance de leur allure et de leur composition. Quelques-uns sont travaillés depuis près de 40 ans et leur exploitation dépasse le niveau de 2.000 pieds, sans que Ton ait constaté de diminution dans la richesse du minerai.

L'or que renferme ce minerai est rarement visible, et il est, en grande partie du moins, intercalé dans les pyrites de fer et les pyrites de cuivre répandues en mouches, en nodules et en veinules dans la gangue quartzeuse. Ces pyrites sont en beaucoup plus forte proportion que les pyrites qui accompagnent les quartz aurifères proprement dits ; elles sont souvent associées à de la galène au ri-