L'extraction de l'étain du minerai repose surconcentration gravitationnelle(pour placer/étain alluvionnaire) suivi defonderie pyrométallurgique(réduction de la cassitérite, SnO₂) etraffinageà l'étain pur. Le flux de travail est :Extraction → Concentration → Torréfaction → Fusion → Raffinage.
Organigramme du séparateur par gravité de l'usine d'étain alluvial
1. Principal minéral d’étain
Cassitérite (SnO₂): minerai primaire (SG 6,8–7,1), ~78,8% Sn.
Dépôts de placers/alluvions : haute teneur-, faibles impuretés ; Minerais filoniens/filoniens : qualité inférieure, plus de sulfures (Fe, Cu, Pb, As).
2. Exploitation minière
Alluvial/placer: dragues, pompes aspirantes, sluices ; la cassitérite se dépose à haute densité.
Hard-roche/filon: forer-grenailler, puis concasser/broyer pour libérer la cassitérite.
3. Concentration (mise à niveau vers 40 à 70 % de Sn)
La séparation gravitationnelle domine (la cassitérite est beaucoup plus dense que la gangue, SG 2,6-3,0) :
Concassage et broyage: réduire le minerai à 0,1–2 mm, libérer de la cassitérite.
Séparation par gravité:
Machine à gabarit: l'eau pulsée se stratifie par densité ; principe du gabarit en or-, mais pour la cassitérite.
Tables secouées: un mouvement différentiel sépare la cassitérite lourde.
Flottation : pour le sulfure-d'étain associé (par exemple, la stannite) ; élimine les sulfures de Cu, Fe, Pb.
Séparation magnétique/électrostatique: élimine les impuretés de fer, tungstène, zircon.
Produit: concentré d'étain (40 à 70 % de Sn).
4. Rôtissage (supprimer S, As, Volatiles)
But: oxyder les sulfures (FeS₂ → SO₂) et l'arsenic (gaz As₂O₃) ; convertit les oxydes de Fe pour une élimination plus facile des scories.
Conditions: 550–800 degrés, air, dans des fours réverbérants/rotatifs.
Réaction: 2FeS₂ + 11O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂↑ 4FeAssS + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + As₄O₆↑ + 4SO₂↑
Résultat : calcine propre et riche en SnO₂-.
5. Fusion (réduire SnO₂ en étain brut, 90 à 95 % de Sn)
La fusion en deux étapes-optimise la récupération (~ 97 à 98 %).
Étape 1 : Fusion primaire
Alimentation: concentré torréfié + coke (agent réducteur) + calcaire (flux, forme des scories à bas-fond de fusion).
Four: réverbère, Ausmelt (TSL), ou four électrique ; 1200-1400 degrés.
Réaction: SnO₂ + 2C → Sn(l) + 2CO↑ SnO₂ + CO → Sn(l) + CO₂↑
Produits:
Étain brut: 90–95% Sn, avec Fe, Cu, Pb, Sb, Bi.
Scories riches en étain-: 8–16% Sn (retraité à l'étape 2).
Étape 2 : Fusion des scories (récupération de l'étain perdu)
7. Résumé de l'organigramme
Minerai → Concassage/broyage → Concentration par gravité/flottation (40 à 70 % Sn) → Rôtissage (550 à 800 degrés) → Éperlan primaire (1 200 à 1 400 degrés, étain brut 90 à 95 % Sn) → Réfusion des scories → Affinage au feu → Électroraffinage → 99,99 % d'étain pur
Paramètres clés et conseils
Séparation par gravité: optimal pour la cassitérite de 0,074 à 2 mm ; gabarits pour les plus grossiers, tableaux pour les fines.
Grillage: avoid overheating (>800 degrés) pour empêcher la volatilisation du SnO₂.
Fonte: rapport C/SnO₂ de contrôle ; l'excès de C réduit le Fe, contaminant l'étain.
