Le « gardien » des métaux précieux : pourquoi les dithiophosphates (agents noirs) sont largement utilisés dans la flottation des minéraux

Dans les usines de flottation, les xanthates sont largement reconnus comme des collecteurs puissants dotés d'une forte capacité de collecte générale. Cependant, pour améliorer la récupération de l'or et de l'argent ou séparer le plomb du zinc, les métallurgistes expérimentés recommandent souvent les dithiophosphates, communément appelés « agents noirs » en raison de leur aspect liquide foncé et souvent visqueux. Malgré leur apparence peu attrayante, ces réactifs offrent des avantages considérables pour le traitement des métaux précieux et des minerais sulfurés complexes.

I. Que sont les dithiophosphates (agents noirs) ?

Les dithiophosphates sont une classe de collecteurs chimiquement apparentés aux xanthates. Alors que les xanthates sont des collecteurs puissants et non sélectifs qui ont tendance à faire remonter les sulfures de fer (pyrite), les dithiophosphates sont plus sélectifs. Ils sont également plus stables chimiquement et moins sujets à la décomposition.

II. Principaux avantages

1. Faible affinité pour la pyrite : c’est un avantage majeur pour la séparation des sulfures de plomb ou de cuivre de la pyrite. Les xanthates ont également tendance à faire flotter la pyrite, tandis que les dithiophosphates présentent une faible affinité pour celle-ci, facilitant ainsi la séparation.
2. Forte capacité de récupération de l'or et de l'argent : les dithiophosphates forment des liaisons chimiques stables avec la surface des métaux précieux, ce qui les rend très efficaces pour la récupération de l'or, de l'argent et du platine. De nombreuses usines de traitement de l'or ajoutent des dithiophosphates (par exemple, Aero 238 ou dithiophosphate de dibutylammonium) dans les circuits de récupération ou de nettoyage afin d'optimiser la récupération des métaux précieux.
3. Propriétés moussantes : De nombreux dithiophosphates (par exemple, Aero 238) possèdent des propriétés moussantes intrinsèques, réduisant ou éliminant le besoin d’agents moussants supplémentaires (tels que le MIBC ou l’huile de pin). La mousse produite est généralement fragile et se décompose rapidement.

III. Types courants

• Aero 238 (dithiophosphate d'alkyle) : Liquide courant aux propriétés collectrices et moussantes. Convient à la séparation du plomb et du zinc ainsi qu'à la récupération du cuivre et de l'or. Possède une forte odeur et est corrosif.
• Dithiophosphate de dibutylammonium : disponible sous forme de poudre blanche (malgré son appellation d’« agent noir »). Non corrosif, peu odorant et soluble dans l’eau. Convient aux minerais argentifères et aux minerais de cuivre réfractaires, notamment lorsque le respect de l’environnement est une priorité.
• Diphényl dithiophosphate : moins courant, mais doté d’un fort pouvoir collecteur. Utilisé pour la galène réfractaire oxydée ou à grain fin.

IV. Considérations opérationnelles

• Risque de corrosion : Les dithiophosphates liquides (p. ex., Aero 238) sont acides et corrosifs. Utiliser des matériaux résistants aux acides pour les lignes de dosage. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle approprié.
• Évitez le surdosage : un dosage excessif peut produire une mousse abondante, provoquant un débordement (« entraînement ») des cellules de flottation. Ajustez le dosage avec précaution, surtout si un agent moussant est également utilisé.
• Cinétique plus lente : les dithiophosphates agissent plus lentement que les xanthates et nécessitent généralement un temps de conditionnement plus long pour une performance optimale.

V. Conclusion

Dans les procédés de flottation modernes, les dithiophosphates ne remplacent pas les xanthates, mais les complètent. Une stratégie courante consiste à utiliser les xanthates pour la récupération en grande quantité lors de la flottation primaire et les dithiophosphates pour les étapes de purification afin d'améliorer la sélectivité et de récupérer les métaux précieux.