La flottation Un procédé innovant pour enrichir nos phosphates

Le procédé de flottation des phosphates est une technique innovante adoptée par la Direction des Exploitations Minières de Khouribga. Il permet de rationaliser l’exploitation des gisements et d’améliorer la qualité des phosphates extraits.

Le Maroc dispose d’importantes ressources en phosphate, estimées à plus de 85 milliards de m3. La zone de Khouribga constitue la réserve la plus importante de l’OCP. Le phosphate extrait et traité dans cette zone est destiné soit à la valorisation à Jorf Lasfar en acide et engrais, soit à l’export via le port CASABLANCA. Signalons que la Direction des Exploitations Minières de KHOURIBGA a réalisé en 2007 un record absolu des ventes de phosphate avec près de
18,063 millions de tonnes. Les phosphates de la zone de KHOURIBGA sont de nature sédimentaire et sont caractérisés par la présence d’une gangue carbonatée plus ou moins dolomitique et siliceuse avec présence d’agiles dans les fractions fines. La phase phosphatée est concentrée dans les oolithes, coprolithes et débris osseux dont la taille est comprise entre 80 et 800 microns.
Dans la zone de Khouribga, il y a actuellement trois mines en exploitation à ciel ouvert : Sidi Daoui , Merah Lahrach, Sidi Chennane.
Les qualités de phosphate sont classées en fonction de leurs teneurs en Tricalcium Phosphate, plus connu sous le nom de Bone Phosphate of Lime ( BPL). Ainsi, un phosphate à haute teneur doit contenir 70 % ou plus de BPL. La moyenne teneur se situe entre 68 % et 70 %, la basse teneur est comprise entre 61% et 68%. Enfin, en dessous de 61%, le phosphate est considéré comme étant à très basse teneur de BPL.

Enrichissement Des phosphates

L’enrichissement des minerais de phosphate sédimentaire à gangue carbonatée ou silico-carbonatée connaît un grand développement et suscite un intérêt particulier, motivé d’une part par la demande croissante et d’autre part par la dégradation de la qualité du minerai de certains gisements. De même, l’évolution des exploitations minières des phosphates est marquée par la baisse des teneures en BPL et l’accroissement de la teneur en carbonates. Les procédés de traitement conventionnels utilisé à l’OCP ne permettant pas de rendre les niveaux très basse teneur (TBT) suffisamment riches, après concentration pour satisfaire les exigences des clients.
Compte tenu des proportions relatives entre l’apatite et la gangue
silico-carbonatée dans le minerai, c’est le procédé de flottation inverse qui a été retenu. Il consiste à flotter les carbonates et les silicates et à récupérer le phosphate avec les non-flottants, Ceci a permis de rationaliser l’exploitation des gisements et augmenter leurs durées de vie tout en produisant de nouvelles qualités marchandes de phosphate à haute valeur ajoutée.

LE PROCEDE DE FLOTTATION INVERSE
La mise au point de ce nouveau procédé de flottation a été réalisée par le Centre d’Etudes et de Recherches des Phosphates Minéraux (CERPHOS) en collaboration avec la Direction des Exploitations Minières de Khouribga. Cette innovation a subi des essais en laboratoire, des tests pilote, avant de passer à la phase de l’application industrielle.

L’extrapolation des résultats d’une étape à l’autre, a occasionné quelques difficultés, qui ont été résolues au fur et à mesure de la mise au point
Essais en laboratoire
En effet, les essais de flottation des tranches fines des phosphates pauvres au niveau du laboratoire ont été axés sur la flottation inverse pour la détermination des paramètres de marche et le choix des réactifs, ce qui a permis  de fixer les ordres de grandeur des concentrations des réactifs et de déterminer le temps de séjour des différentes phases du procédé

Flottation dans une cellule laboratoire
Essais pilote
Ces essais ont confirmé les résultats obtenus au laboratoire et ont permis de déterminer les paramètres de stabilisation et d’optimisation du procédé

Cellules de l’unité pilote hydroclassificateur de l’unité pilote

APPLICATION INDUSTRIELLE ET DIFFICULTES RENCONTREES
Après la mise en service de l’atelier industriel de flottation, plusieurs difficultés ont été rencontrées pour obtenir des concentrations requises par stade opératoire et éviter la surcharge des circuits et l’accumulation des fines après recyclage. A ces contraintes, il faut ajouter le problème de l’abondance des mousses après flottation et celui de l’abattage industriel des mousses

Unités industrielles de flottation

Pour palier à ces difficultés certaines actions ont été engagées, comme l’utilisation des cyclones à haute performance ; l’abattage des mousses par jets d’eau sous pression ; la concentration de l’alimentation des cyclones et réduction des dilutions ; l’abattage des mousses par jet d’eau sous pression ; l’abattage des mousses complémentaire mécanique par pompage ; l’optimisation des débits et des circuits de recyclage et, enfin, le cyclonage des mousses et stockage dans un bassin intermédiaire avant évacuation vers les décanteurs.

Des resultats satisfaisants

Les résultats obtenus à l’échelle industrielle sont concluants et confirment ceux obtenus au laboratoire et à l’échelle pilote.
L’utilisation de ce procédé à l’échelle industrielle permet  non seulement l’enrichissement des niveaux phosphates à très faible teneur mais aussi l’amélioration du taux de récupération des phosphates et l’intégration de l’exploitation des gisements de phosphates très pauvre dans les projets de développement stratégique de l’OCP. L’efficacité du procédé de flottation lui a valu d’être intégré lors du projet de Revamping de la laverie Daoui à Khouribga.

Revanping des Unité de flottation unité de broyage
6 chaînes de lavage
de la laverie Daoui