II-6-2-3. Diagramme de POURBAIX du système
Cu-H2O
Dans le diagramme du système cuivre -eau à
25°C, comme illustre à la figure II-4 nous remarquons que le cuivre
sous forme Cu2+ est stable à des pH acides et en milieu
oxydant d'une façon générale, il faudrait des conditions
acides et oxydantes pour rompre l'équilibre afin d'obtenir les ions
cuivriques, les conditions acides sont suffisantes pour se retrouver dans le
domaine de stabilité de Cu2+ (Lauth SANGUYA,
2020).
Figure II- 4: Diagramme E-pH du système Cu-H2O
II-7. APPROCHE CINETIQUE DE LA LIXIVIATION
La cinétique a pour objectifs principaux la mesure des
vitesses de réactions et la recherche des facteurs dont elles
dépendent ou qui déterminent leur évolution dans le temps.
Elle permet d'évaluer la durée de transformation qu'on veut
effectuer dans des conditions physico-chimiques déterminées ou de
définir, pour une transformation donnée, les meilleures
conditions opératoires des points de vue technique et économique
(ROGER RUMBU, 2018).
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II-7-1. Facteurs influençant la cinétique de
lixiviation
Étant donné le caractère
hétérogène des réactions de lixiviation (plus d'une
phase), la vitesse de réaction peut être influencée par les
facteurs suivants :
s Dimension des particules
Les particules fines permettent une meilleure lixiviation. Alors
que les trop fines particules posent cependant des problèmes lors des
procédés subséquents de séparation Solide-Liquide
(BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
s Concentration des réactifs
La vitesse de la réaction est favorisée par
l'augmentation de la concentration des agents de lixiviation, quoi qu'une perte
de sélectivité puisse aussi en résulter
(BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
s Agitation
Étant donné que les réactifs doivent se
rendre à la surface solide pour l'attaquer, les phénomènes
de transfert de matière sont très importants. Les coefficients de
transfert de matière sont fonction du nombre de Reynolds, donc du
degré de turbulence de la suspension, d'où le besoin d'avoir un
bon niveau d'agitation (BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
s Densité de la pulpe
En général, la vitesse de lixiviation augmente
lorsqu'il s'agit de pulpes diluées. Cependant une telle opération
est plus dispendieuse et elle implique des coûts supplémentaires
lors de la purification de la solution et la récupération du
métal (BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
s Température
Comme toute réaction chimique, les réactions de
lixiviation sont accélérées par la température
(effet sur la constante cinétique, équation d'Arrhenius).
Cependant, lorsqu'il ya des gaz impliqués dans la réaction, leur
plus grande volatilité oblige à établir un compromis
(BOUKHEMIKHEM Zahira, 2010).
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II-8. LE RENDEMENT DE LIXIVIATION
Le rendement de lixiviation est déterminé par
la teneur des solutions de lixiviations et la teneur résiduelle
après traitement :
Mlixivié
R(%) = X 100 (II-15)
Mlixivié+Mrésiduel
La récupération varie avec le temps car au fur
et à mesure que celle-ci avance, moins de matière lixiviable
reste dans le réacteur.
Il est donc important de connaitre l'évolution de la
récupération avec le temps afin de pouvoir décider du
meilleur moment pour arrêter le processus (BOUKHEMIKHEM Zahira,
2010).
II-9. OPERATIONS SUBSEQUENTES A LA
LIXIVIATION
Les solutions de lixiviation contiennent des proportions de
solide variables selon le type d'opération effectuée : faible
dans les jus de lixiviation en tas, importante dans ceux issus de la
lixiviation en réacteurs agités.
Les étapes de séparation Solide-Liquide
constituent une partie essentielle des usines de lixiviation car elles
permettent de séparer la solution riche des résidus solide sans
valeur.
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