La granulométrie et lixiviation du cuivre révèlent des résultats surprenants : une extraction de 24,8796 g/L en seulement 120 minutes. Cette étude innovante transforme notre compréhension des processus de lixiviation, avec des implications cruciales pour l’industrie minière.
École Supérieure des Ingénieurs Industriels
Département de Génie des Procédés
Bachelier en Science de l’Ingénieur en Génie des Procédés Chimiques
Mémoire présenté et défendu en vue de l’obtention du grade
Influence de la Granulométrie sur la Cinétique de Lixiviation du Minerai Oxydé du Gisement de Kibolwe
Umba Kinda Daniel
Dirigé par: Augustin Ilunga Ndala & Delphin Mukalay Umba
Février 2022
Résumé
Ce travail présente les résultats d’une étude qui avait pour objectif de déterminer l’influence de la granulométrie (tailles des particules) sur la cinétique de lixiviation du cuivre du minerai oxydé de Kibolwe en milieu acide.
Pour mener à bien cette étude, nous avons effectué d’une part des préparations et des caractérisations physiques et d’autre part des caractérisations chimiques et minéralogiques du minerai. Et pour les essais de lixiviation, nous avons utilisé quatre granulométries différentes offrant des % des passants différents sur un tamis de 75µm que nous avons pris comme tamis de référence, et nous avons maintenu les autres paramètres constants, il faut signaler que ces essais ont été effectués en réacteur agité.
Pour pouvoir évaluer la cinétique de lixiviation nous avons effectué des prélèvements à des instants différents durant nos essais afin de pouvoir déterminer l’évolution de la mise en solution du cuivre.
Les meilleurs résultats cinétiques sont ceux obtenus avec la granulométrie offrant 70% de passant qui ont donné une extraction de 24.8796 g/L de cuivre en 120 minutes avec un rendement de lixiviation de 82.64% et une solubilisation de 74.34 Kg de cuivre par tonne de minerai.
Introduction Générale
Les ressources minérales sont omniprésentes dans notre quotidien, aussi bien dans la construction, la production d’énergie ou encore les produits technologiques. Leur importance dans notre vie n’est plus à démontrer dans notre monde en pleine évolution technologique. La demande en métal devient de plus en plus croissante et malheureusement les métaux ne sont plus trouvés à leur état natif comme il y a des siècles.
Actuellement les métaux se retrouvent associés les uns aux autres à des faibles teneures, ce qui rend leurs utilisations et leurs valorisations impossibles dans ces états. Pour leurs valorisations on a recours à certains procédés plus efficaces, respectueux de l’environnement et économiquement rentables, dans un contexte où le marché des métaux fluctue fortement.
Ces procédés reposent sur deux technologies : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie mettant en jeux différentes techniques. L’hydrométallurgie est l’une des meilleures perceptives pour arriver à cette fin car elle est moins énergivore et permet de traiter des minerais complexes en réduisant au maximum les pertes. Elle fait intervenir différents techniques entre et autre la lixiviation qui fait objet de notre étude et plus particulièrement pour la valorisation du cuivre.
Plusieurs techniques peuvent se prêter au traitement des minerais pauvres en cuivre. La lixiviation est un processus simple d’extraction par dissolution basé sur le fait que tous les minerais ont des coefficients de dissolution différents et peuvent donc se retrouver séparer par la circulation d’un solvant et est facilement réalisable pour des minerais oxydés. Et elle dépend des différents facteurs et paramètres pour sa bonne réalisation qui peuvent être évalués ensemble ou séparément.
Le minerai faisant l’objet de notre travail provenait du gisement de Kibolwe exploité par la Société d’exploitation minière du Haut-Katanga (SEMHKAT), minerai cupro- cobaltifère dont la teneur en cuivre est largement supérieure à celle des autres métaux présents soit 9,50%. Notre objectif sera d’étudier l’influence de la granulométrie (taille des particules) sur la cinétique de lixiviation du cuivre en milieu acide, afin de déterminer la granulométrie qui donne une meilleure cinétique et par conséquent son rendement de lixiviation. Pour ce faire nous proposons de réaliser quatre essais avec 4 granulométries différentes et gardant les autres paramètres (tels que : le temps de séjours, la densité de la pulpe, …) constants.
C’est dans cette optique que notre travail intitulé : « Influence de la granulométrie sur la cinétique de lixiviation du minerai oxydé du gisement de Kibolwe. » a été initié.
Outre l’introduction et la conclusion, ce travail comprend quatre chapitres qui sont :
- le premier présente une généralité sur le gisement de Kibolwe et sur la SEMHKAT qui l’exploite ;
- le second présente une généralité sur la lixiviation ;
- le troisième décrit les matériels et les méthodes à utiliser, et
- le quatrième est focalisé sur la présentation et l’analyse des résultats obtenus.
Questions Fréquemment Posées
Comment la granulométrie influence-t-elle la lixiviation du cuivre?
L’influence de la granulométrie sur la cinétique de lixiviation du cuivre est déterminée par l’utilisation de différentes tailles de particules, où les essais ont montré que la granulométrie offrant 70% de passant donne les meilleurs résultats.
Quels sont les meilleurs résultats de lixiviation obtenus dans l’étude?
Les meilleurs résultats montrent une extraction de 24,8796 g/L de cuivre en 120 minutes avec un rendement de lixiviation de 82,64%.
Quel type de minerai a été étudié dans cette recherche?
Le minerai étudié provient du gisement de Kibolwe, un minerai cupro-cobaltifère avec une teneur en cuivre de 9,50%.