Dans le domaine du développement des ressources minérales, la mine de cuivre, en tant que mine métallique stratégique importante, son efficacité d'extraction et son taux d'utilisation des ressources dépendent directement de la scientificité du choix de l'équipement. Le processus d'extraction du cuivre comprend plusieurs étapes telles que l'exploration, l'extraction, la concentration, la fusion, etc. ; à différentes étapes, les exigences en matière de performance, de précision et d'adaptabilité de l'équipement sont complètement différentes. Sur la base des besoins réels de l'extraction du cuivre, cet article analyse systématiquement la logique de choix de l'équipement clé à chaque étape, afin de fournir aux entreprises minières des solutions de choix d'équipement alliant praticité et perspective.
1. Étapes clés de l'extraction du cuivre et choix correspondant de l'équipement
1.1 Étape d'extraction : la fragmentation efficace des roches et le transport du minerai sont cruciaux
L'étape d'extraction est la source de l'extraction du cuivre, donc lors du choix de l'équipement, il faut tenir compte à la fois de l'adaptabilité à la dureté et de la capacité de fonctionnement continu. Dans le cas de l'extraction à ciel ouvert du cuivre, les éléments principaux sont les gros excavatrices hydrauliques et les camions miniers. Par exemple, l'excavatrice minière XCMG XE7000 (XuGong) est équipée d'une pelle renforcée, ce qui lui permet de s'adapter aux caractéristiques de dureté moyenne à élevée du minerai de cuivre ; utilisée conjointement avec des camions miniers de plus de 100 tonnes (tels que Northern Heavy Industry NTE120), elle peut atteindre un transport journalier de minerai de plus de 10 000 tonnes. En revanche, dans le cas de l'extraction souterraine du cuivre, il faut accorder une attention particulière à l'adaptabilité spatiale de l'équipement : les foreuses de galeries (telles qu'Atlas Copco Simba M4C) peuvent creuser précisément les passages de ventilation et de transport, tandis que les chargeurs électriques petits modèles (tels que Sandvik LH514), grâce à leur capacité de direction flexible, peuvent effectuer efficacement les opérations de chargement du minerai dans les galeries étroites.
Il est à noter qu'au cours des dernières années, l'équipement intelligent est devenu progressivement une tendance. Les camions miniers équipés d'un système de positionnement GPS et de dispatching automatique peuvent optimiser les itinéraires de transport via des algorithmes cloud, réduisant le taux de marche à vide de plus de 30 % ; quant aux complexes de forage avec fonction de contrôle à distance, ils peuvent réduire efficacement le nombre de travailleurs en sous-sol et améliorer le niveau de production sûre.
1.2 Étape de concentration : la séparation précise détermine le taux de récupération du cuivre
L'étape de concentration est la clé pour augmenter la valeur des ressources minérales du cuivre, donc lors du choix de l'équipement, il faut se concentrer sur deux objectifs : la dissociation des minéraux et la séparation précise. À l'étape de fragmentation, on utilise généralement un processus combiné « concasseur à mâchoires + concasseur conique ». Par exemple, le concasseur à mâchoires Liming Heavy Industry C125 (LiMingZhongGong) peut fragmenter le minerai brut à une taille inférieure à 300 mm, puis le concasseur conique hydraulique à multiple cylindres HPT300 le réduit à une granulométrie de 20 mm, posant les bases pour l'étape de broyage ultérieure. En tant qu'équipement principal pour le broyage, les moulins à billes sont utilisés : le moulin à billes à grille CITIC Heavy Industry Φ5,5×1,8 m (ZhongXinZhongGong) optimise la proportion des corps broyants, ce qui permet de contrôler la finesse du minerai à une proportion de moins de 200 mesh d'au moins 85 % et de répondre aux exigences du processus de flottation.
Le choix de l'équipement à l'étape de flottation affecte directement le taux de récupération du cuivre. La cellule de flottation à agitation mécanique et aérage de type KYF, grâce à sa capacité efficace de dispersion des bulles, peut atteindre un taux de récupération du cuivre de plus de 92 % lors de l'opération de séparation cuivre-soufre ; dans le cas des minéraux de cuivre à granulométrie fine, la cellule de flottation à aspiration de type XCF peut améliorer l'efficacité de capture des minéraux fins en renforçant la circulation de la pâte. En outre, le système de contrôle intelligent de flottation apparu ces dernières années peut déterminer en ligne la qualité de la pâte, régler en temps réel la quantité de réactifs ajoutés et les paramètres de fonctionnement de la cellule de flottation, stabilisant davantage les indicateurs de concentration.
1.3 Étapes auxiliaires : garantir le fonctionnement stable du système
Outre l'équipement de production clé, le choix de l'équipement auxiliaire est également d'une grande importance. La grande quantité de poussière et d'eaux usées générées lors de l'extraction du cuivre nécessitent l'utilisation d'équipement environnemental efficace. Par exemple, l'électrofiltre humide peut contrôler la concentration d'émission de poussière à moins de 10 mg/m³, répondant aux normes nationales d'émission ultra-basses ; quant à l'équipement intégré de traitement des eaux usées, il permet de réaliser la réutilisation des eaux usées de concentration, avec un taux de réutilisation des ressources en eau atteignant plus de 90 %.
En ce qui concerne l'alimentation électrique et la lubrification de l'équipement, les transformateurs anti-explosifs pour mines doivent présenter une résistance aux températures élevées et basses ainsi qu'à la vibration, afin de garantir une alimentation électrique stable de l'équipement en sous-sol ; en ce qui concerne les besoins en lubrification des gros équipements de fragmentation et des moulins à billes, le système de lubrification automatique peut assurer une alimentation en huile dosée et 定时，réduisant l'usure de l'équipement et prolongeant la durée de vie des composants clés de plus de 30 %.
2. Facteurs clés à prendre en compte lors du choix de l'équipement pour les mines de cuivre
2.1 Adaptabilité aux caractéristiques du minerai
Les différents types de mines de cuivre présentent des différences significatives dans les caractéristiques du minerai, donc il faut choisir l'équipement en fonction des exigences spécifiques. Dans le cas des mines de cuivre porphyriques, où le minerai présente une haute dureté (dureté de Mohs 6-7), il faut préférer l'équipement de fragmentation à haute résistance à l'usure, tel que le concasseur à mâchoires avec revêtement en acier martensitique. Dans le cas des mines de cuivre sédimentaires, où le minerai présente une haute teneur en boue, il faut ajouter un équipement de lavage du minerai à l'étape de fragmentation, afin d'éviter l'impact sur la séparation ultérieure causé par le recouvrement des minéraux par la boue. En outre, la teneur en cuivre du minerai affecte également le choix de l'équipement : pour les mines de cuivre à faible teneur, il faut équiper un équipement à grande échelle et à haute capacité de traitement, afin de réduire les coûts de traitement par unité de minerai.
2.2 Équilibre entre volume de production et budget d'investissement
Le choix de l'équipement doit correspondre à l'échelle de production de la mine, afin d'éviter les situations où « un grand cheval tire une petite charrette » ou « un petit cheval tire une grande charrette ». Pour les petites mines de cuivre (avec une capacité de traitement journalière inférieure à 500 tonnes), on peut choisir un équipement complet de taille moyenne à petite, tel que la combinaison « concasseur à mâchoires + moulin à billes + petite cellule de flottation », avec des coûts d'investissement relativement bas. Pour les grandes mines de cuivre (avec une capacité de traitement journalière supérieure à 5 000 tonnes), il faut constituer un équipement automatisé à grande échelle, tel que la station de fragmentation semi-mobile + moulin à billes + groupe de grandes cellules de flottation ; bien que les coûts d'investissement initiaux soient élevés, on peut réduire les coûts opérationnels à long terme en améliorant l'efficacité de production. En même temps, les entreprises doivent combiner le budget d'investissement et trouver un équilibre entre la performance de l'équipement et le coût, préférant les marques d'équipement avec un bon rapport qualité-prix et un service après-vente complet.
2.3 Tendances de l'intelligence et de l'écologie
Avec le développement du secteur minier vers l'intelligence et l'écologie, le choix de l'équipement doit présenter une perspective. Il faut préférer l'équipement intelligent avec fonctions de collecte de données et de surveillance à distance, afin de réserver de l'espace pour la modernisation numérique ultérieure de la mine ; en même temps, il faut accorder attention aux indicateurs d'énergie et d'écologie de l'équipement. Par exemple, le choix d'un moulin à billes de classe énergétique de catégorie 1 permet de réduire la consommation d'énergie par unité de produit de plus de 15 % ; quant à la cellule de flottation utilisant des réactifs de concentration sans cyanure, elle peut réduire l'impact des réactifs toxiques sur l'environnement, répondant aux exigences de la construction de mines vertes.
3. Recommandations sur la gestion et l'entretien de l'équipement des mines de cuivre
La gestion scientifique et l'entretien de l'équipement sont la clé pour prolonger la durée de vie de l'équipement et garantir un fonctionnement stable de la production. Les entreprises minières doivent établir un registre complet de l'équipement, enregistrer des informations telles que le temps d'achat de l'équipement, les paramètres de fonctionnement, les enregistrements de réparation, etc., et mettre en œuvre une gestion sur tout le cycle de vie. Il faut effectuer régulièrement des inspections de routine de l'équipement, en se concentrant sur la vérification du degré d'usure des revêtements de l'équipement de fragmentation, de l'état de fonctionnement du système de transmission du moulin à billes, de la quantité d'air fournie à la cellule de flottation et d'autres indicateurs clés, ainsi que détecter et éliminer rapidement les risques de panne.
En matière de gestion des pièces de rechange, il faut élaborer un plan rationnel de stockage des pièces de rechange en fonction de la durée de vie des pièces usure de l'équipement. Par exemple, les pièces usure telles que les mâchoires du concasseur à mâchoires, les revêtements des moulins à billes, etc., doivent être stockées en quantité suffisante, afin d'éviter l'arrêt de la production en raison de la pénurie de pièces de rechange. En même temps, il faut renforcer la coopération avec les fabricants d'équipement, établir des canaux rapides d'approvisionnement en pièces de rechange et réduire le temps de réparation de l'équipement. En outre, il faut dispenser régulièrement une formation aux opérateurs, améliorant leurs compétences en exploitation de l'équipement et leur capacité de diagnostic des pannes, afin d'éviter les dommages à l'équipement dus à une exploitation incorrecte.
Conclusion
Le choix de l'équipement pour les mines de cuivre est un projet systémique qui nécessite une prise en compte globale de facteurs tels que les caractéristiques du minerai, l'échelle de production, les tendances technologiques, etc., afin de réaliser une correspondance précise entre la performance de l'équipement et les besoins de production. Dans le contexte du développement du secteur minier vers l'intelligence et l'écologie, les entreprises minières doivent adopter activement de nouvelles technologies et de nouveaux équipements, améliorer l'efficacité d'extraction du cuivre et le taux d'utilisation des ressources par le biais d'un choix scientifique et d'une gestion précise, injectant une nouvelle impulsion au développement de haute qualité du secteur. À l'avenir, avec l'application approfondie de technologies telles que l'intelligence artificielle, le big data, etc., dans le domaine minier, l'équipement pour les mines de cuivre se développera vers une plus grande intelligence, une plus grande efficacité et une plus grande écologie, fournissant un soutien solide au développement durable des ressources de minerai de cuivre.
