Le minerai de fer est la principale matière première utilisée dans la production d’acier et doit en général être traité de manière à répondre aux spécifications requises par l’industrie de l’acier. L’industrie du minerai de fer fait désormais face à des gisements de plus en plus pauvres avec des assemblages de minéraux complexes. L’objective de cette étude est de valoriser un concentré magnétique de la mine de Peña Colorada (Mexique) via flottation cationique inverse. La mine de Peña Colorada est un gisement de type skarn ayant une teneur moyenne en fer de 36%. Il est composé de plusieurs phases minérales identifiées dans un programme détaillé de caractérisation minéralogique. Les silicates de fer tels que la chamosite et l’épidote sont les minéraux les plus problématiques car ils présentent certaines propriétés proches des oxydes de fer. Le traitement actuel de ce minerai se fait par séparation magnétique et pourtant la teneur en silice du concentré final reste comprise entre 4 et 5%, ce qui est trop élevé pour le traitement en amont. Les techniques traditionnelles telles que la séparation magnétique ou la séparation par gravité ne peuvent pas entrainer une séparation plus poussée. Les propriétés physiques de ces minéraux associés à la libération fine, atteinte seulement au niveau du micromètres, n’ont pas assez de contraste pour que cette séparation aye lieu. La flottation est proposée dans cette étude comme une technique capable de jouer plus finement avec ces propriétés pour rendre cette séparation possible. L’étude de la chimie de surface des minéraux, associée à des isothermes comparatifs d’adsorption avec des déprimants, a montré que l’amidon de maïs ne favorise pas la sélectivité pour un minerai de fer aussi complexe, puisqu’il s’adsorbe sur tous les minéraux. L’essai de déprimants alternatifs a montré que l’acide humique était un déprimant viable permettant de garantir le niveau de sélectivité requis dans la séparation par flottation. Des expériences de micro-flottation avec des minéraux purs montrent que la chamosite se comporte de manière très similaire aux oxydes de fer, ne présentant pas de bonnes capacités de flottabilité avec les amines, comme les deux autres silicates. Les tests de flottation à l’échelle du laboratoire avec un matériau préalablement tamisé à 53 μm conduisent à un concentré de haute qualité avec 1,82% de silice et 84% de récupération de fer, lorsque l’acide humique est sélectionné comme déprimant. Des essais en circuit fermé (locked cycle test) tentant de simuler un processus continu ont donné une excellente réponse d’un concentré contenant 2,78% de silice et 85% de récupération de fer, avec un polysaccharide naturel modifié comme déprimant. Des essais pilotes ont également confirmé la faisabilité de la méthode avec un concentré contenant 2,06% de silice et 64% de récupération de fer, ce qui devrait être amélioré en ajoutant davantage d’étapes d’épuisage. L’utilisation de la flottation en colonne pour cette étape est tout à fait possible, étant donné que ses tests ont indiqué une récupération de fer élevée de 96%. Une voie de concentration combinant un tamisage fin à 53 μm ainsi qu’une flottation cationique inverse des silicates en utilisant un déprimant alternatif comme l’acide humique ou des polysaccharides naturels modifiés s’est révélée efficace pour atteindre les niveaux de qualité souhaités pour le concentré de fer à des taux de récupération élevés. Enfin, la modélisation moléculaire a révélé que le comportement particulier de la chamosite est principalement dû au fait qu’elle est moins hydrophile que les autres minéraux impliqués dans la flottation.