L’impact de la granulométrie sur l’extraction révèle des résultats surprenants : une extraction de 24,8796 g/L de cuivre en seulement 120 minutes. Cette étude critique transforme notre compréhension des processus de lixiviation, avec des implications significatives pour l’optimisation des techniques d’extraction minière.
Partie I : Partie bibliographique
CHAPITRE I : GENERALITE SUR LE GISEMENT DE KIBOLWE ET SUR LA SEMHKAT
I-1. HISTORIQUE :
Mwana Africa est une société panafricaine des ressources multiples. Les principales opérations et activités d’exploration de Mwana couvrent l’or, le Nickel et d’autres métaux de base, ainsi que les diamants au Zimbabwe, en RDC et en Afrique du Sud.
Mwana a été la première entreprise minière détenue et gérée par des Africains à être coté sur le marché AIM de Londres. La mine d’or Freda Rebecca de Mwana au Zimbabwe a atteint son taux de production cible de 50000 onces d’or par an en 2011.
En Février 2012, Mwana a annoncé une ressource minérale aurifère de 2.01 millions d’onces sur son projet Zani Kodo en République démocratique du Congo.
La SEMHKAT a pour but l’exploitation du cuivre, du cobalt, du zinc, du Nickel… Elle a reçu le permis d’exploitation N°740 qui lui confère le droit exclusif d’effectuer, à l’intérieure du périmètre défini par l’article 1 de son accord avec Zhejiang Hailiang Company Limited (Hailiang), les travaux de prospection, de recherche et d’exploitation des éléments suivants : le Zinc, le Cobalt, le Nickel et le Cuivre.
I-2. PRESENTATION DU PROJET KIBOLWE
MWANA Africa a dévoilé une impulsion significative au développement de ses licences de cuivre SEMHKAT avec un accord de 40 millions de dollars avec un transformateur de cuivre chinois de classe mondiale.
L’accord conclu avec Zhejiang Hailiang Company lumited (Hailiang) porte sur les 28 licences SEMHKAT, dans lesquelles Mwana détient 100% du capital en République Démocratique du Congo.
Hailiang investira 25millions de dollars américains sur un minimum de quatre ans pour acquérir une participation avec droit de 62% dans la coentreprise d’exploration.
La société chinoise dispose d’une option supplémentaire de six mois sur le prospect de Kibolwe, qui, si elle est exercée, Kibolwe sera transférée à sa propre société de développement.
Mwana y détiendra une participation non diluable de 40% et Hailiang s’est engagé à verser 15 millions de dollars supplémentaires dans les 12 mois suivant le transfert de la licence. Pour les licences SEMHKAT, Hailiang aura le droit de transférer une licence à une société de développement à tout moment.
I-3. SIEGE SOCIALE
Le siège social de la SEMHAT se trouve à Lubumbashi au numéro 207 de l’avenue KASHOBWE, commune de Lubumbashi dans la province du Haut-Katanga.
I-4. SITUATION GEOGRAPHIQUE DU GISEMENT DE KIBOLWE
Le gisement appartient au polygone minier de la société d’exploitation minière du Haut-Katanga (SEMHKAT).
Il s’agit d’une ancienne carrière d’exploitation artisanale, ce polygone est situé au Nord-ouest de la ville de Lubumbashi à environ 225Km de Lubumbashi et à ± 100Km de la ville de Likasi dans le territoire de Kambove et couvre une superficie de 70Km2.
Kibolwe est un gisement stratiforme riche en cuivre hébergé par des roches minérales, le minéral oxydé dominant de Kibolwe est la malachite avec des quantités mineures de cuprite et de ténorite, se produisant dans des calcaires argileux altérés.
Les forages ont délimité des unités minéralisées à plat près de la surface jusqu’à 40m d’épaisseur, s’étendant sur une grève de 1500 m.
Les coordonnées géographiques définissant cette zone sont les suivantes :
Tableau I- 1: coordonnées géographique du gisement de Kibolwe
| Tableau I- 1: coordonnées géographique du gisement de Kibolwe | |
|---|---|
| Parameter/Criteria | Description/Value |
| Coordonnées | À compléter selon les données disponibles |
CHAPITRE II : GENERALITE SUR LA LIXIVIATION
L’épuisement progressif des gisements riches et facilement accessible, ainsi que le besoin croissant en métaux et autre ressources minérales, et la nécessité d’économiser l’énergie utilisée a obligé l’industrie minérale à se diriger vers l’exploitation de gisements plus pauvres, plus complexes et d’accès plus difficile, l’industrie minérale subit de fortes pression pour réduire l’impact qu’elle a sur l’environnement.
Face à ces réalités, l’hydrométallurgie est à ce jour un des procédés qui offre actuellement des alternatives et occupe une place importante dans l’exploitation des minerais à faible teneur en élément recherché.
Elle consiste en une succession d’opération en solution aqueuse impliquant des réactions chimiques, dont la lixiviation est la principale étape dans ce type de traitement (BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
Ainsi nous rappellerons donc dans ce chapitre les principes de l’hydrométallurgie et de la lixiviation.
II-1. PRINCIPE ET APPLICATION DE L’HYDROMETALLURGIE
L’hydrométallurgie est un procédé de production des nombreux métaux. Elle consiste en un ensemble de transformations chimiques et de processus physiques effectués en solution aqueuse.
Les transformations chimiques sont caractérisées par l’étape de la lixiviation qui est la dissolution sélective du métal recherché contenant dans le minerai et les étapes de purification de cette solution ainsi que l’élaboration du métal à partir de la solution purifiée.
L’application de l’hydrométallurgie ne se limite pas seulement à l’extraction et la purification à partir de jus de lixiviation des minerais, de métaux tels que le cuivre, le cobalt, le zinc…
Mais elle s’étend aussi à d’autres domaines comme :
- le nucléaire ;
- la pétrochimie ;
- l’environnement ; (BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
II-2. LA LIXIVIATION
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.
Ce principe est mondialement utilisé pour extraire l’or (le solvant étant majoritairement le cyanure), mais d’autres métaux comme le cuivre, le cobalt, l’uranium etc. peuvent être extrait ainsi.
II-2-1. Réactifs de lixiviation
Les réactifs de lixiviation les plus couramment utilisés sont :
- l’eau : Elle est utilisée pour la lixiviation des minerais solubles dans l’eau tels que les oxydes et même les sulfates (NOUIOUA, 2018).
- les acides : Les acides sont utilisés pour l’attaque de plusieurs constituants parfois d’une manière sélective. L’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide nitrique sont les réactifs les plus utilisé (NOUIOUA, 2018).
- les bases : Les bases telles que l’hydroxyde de sodium (NaOH) et l’hydroxyde d’ammonium (NH4OH) sont utilisées respectivement pour la lixiviation des bauxites ainsi que celle des minerais de cuivre et de nickel (NOUIOUA, 2018).
- les sels solubles : Le sulfates ferreux, les chlorures, les carbonates et cyanures de sodium permettent la lixiviation de certains minerais sulfurés tels que le CuS (NOUIOUA, 2018).
- les bactéries : Les microorganismes tels que ; les thiobacillus pour les sulfures des métaux, les minerais complexes ainsi que pour les roches à faible teneur en minerai (< 0.4%). On effectue donc une biolixiviation (NOUIOUA, 2018).
- les gaz dissouts : Le Dioxyde de soufre, Dichlore, Oxygène sont utilisés par exemple pour la lixiviation du Zinc (NOUIOUA, 2018).
Questions Fréquemment Posées
Quel est l’impact de la granulométrie sur l’extraction du cuivre à Kibolwe ?
L’impact de la granulométrie sur l’extraction du cuivre à Kibolwe a été étudié, montrant que les meilleurs résultats d’extraction atteignent 24,8796 g/L de cuivre en 120 minutes avec un rendement de lixiviation de 82,64%.
Quels types de granulométries ont été utilisés dans l’étude de Kibolwe ?
L’étude utilise quatre granulométries différentes avec des pourcentages de passants variés sur un tamis de 75µm comme référence.
Comment la lixiviation du cuivre est-elle réalisée dans l’étude de Kibolwe ?
Les essais de lixiviation du cuivre sont réalisés en réacteur agité avec des prélèvements à différents instants pour évaluer l’évolution de la mise en solution du cuivre.