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à‰tude du recyclage d'eau résiduaire dans la flottation des minerais cuprocobaltifères sulfures de luiswishi au NCK.

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par Alidor Mbaya Shikika
Université de Lubumbashi - bachelier en science de là¢â‚¬â„¢ingénieur/étudiant master2genie chimique 2015
  

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Liste des figures

Figure 1- Exploitation du gisement de Luiswishi 4

Figure 2 - Location du Nouveau Concentrateur de Kipushi 6

Figure 3- Flowsheet du NCK 8

Figure 4- Fixation des particules hydrophobe aux bulles d'air 9

Figure 5-Mode d'action d'un collecteur 10

Figure 6- Classification des collecteurs utilisés dans la flottation des minerais Erreur ! Signet non

défini.

Figure 7- Mode d'action d'un moussant 13

Figure 8 - Points de consommation d'eau pendant le traitement des minerais sulfurés 17

Figure 9- Flowsheet pour la flottation du minerai sulfuré cuprocobaltifère de Luiswishi 29

Figure 10- Courbe de broyabilité du minerai 34

Figure 11- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cuivre pour un dosage des

réactifs à 100% 39
Figure 12- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cobalt pour un dosage des

réactifs à 100% 39
Figure 13- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cuivre à un dosage des

réactifs réduit à 75% 41
Figure 14- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cobalt à un dosage des

réactifs réduit à 75% 41
Figure 15- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cuivre à un dosage des

réactifs réduit à 50% 43
Figure 16- Influence de la proportion d'eau recyclée sur la sélectivité du cobalt à un dosage des

réactifs réduit à 50% 43

IX

Liste des tableaux

Tableau 1- Pratiques de gestion de l'eau résiduaire de la flottation des minerais au Katanga 18

Tableau 2-Régime des réactifs utilise pendant la flottation dans les conditions de référence 30

Tableau 3- Variation du dosage des réactions de flottation 32

Tableau 4-Proportion de l'eau résiduaire recyclée dans l'alimentation 32

Tableau 5- composition chimique du minerai sulfuré cuprocobaltifère du remblai 337SE01 33

Tableau 6-Caractéristiques granulométriques du minerai 35

Tableau 7- Caractéristiques granulochimiques du minerai 36

Tableau 8- Caractéristiques physicochimiques de l'eau d'alimentation et de l'eau résiduaire du NCK36 Tableau 9- Rendement de récupération et teneur en cuivre et cobalt en fonction de la proportion de

l'eau résiduaire introduite dans l'alimentation 38
Tableau 10- Rendement de récupération et teneur en cuivre et cobalt en fonction de la proportion de

l'eau recyclée avec un dosage des réactifs a 75% 40
Tableau 11- Rendement de récupération et teneur en cuivre et cobalt en fonction de la proportion de

l'eau recyclée avec un dosage des réactifs a 50% 42

1

Introduction

Le concentrateur de Kipushi est un complexe industriel de production des concentrés cuprocobaltifères par la flottation des minerais. Ce procédé de traitement des minerais exige l'utilisation d'importantes quantités d'eaux de qualité permettant la mise en pulpe des minerais et leur transport, etc. Ces multiples usages de l'eau au concentrateur conduisent à la production d'eaux usées sous forme des effluents liquides. Bien que le législateur congolais a su intégré dans la loi minière de son pays la préoccupation environnementale (Journal officiel de la RDC, 2003, Lutandula et Kalenga, 2014), les effluents liquides continuent à être déversés dans les cours et ce, sans traitement préalable. Ce déversement est susceptible de conduire à la pollution des eaux réceptrices et va à l'encontre des bonnes pratiques de gestion d'eaux usées industrielles.

Différentes recherches antérieures à la nôtre ont suggéré le recyclage de l'eau résiduaire parmi les stratégies d'amélioration de la gestion des effluents liquides de la flottation des minerais réalisée au NCK. Cependant, des perturbations ont été observées sur la récupération du cuivre et du cobalt suite à l'introduction d'une grande proportion de l'eau recyclée dans l'alimentation. Par conséquent, un de recyclage plus petit de 20% a été suggéré afin de ne pas déranger la marche de la flottation des minerais et respecter le critère de performance de l'industriel, c'est-à-dire obtenir un concentré ayant une teneur en cobalt équivalent au double de celle d'alimentation et un rendement de récupération d'au moins 80%.

Le présent travail s'intéresse également à l'amélioration de la gestion des effluents de la flottation des minerais. Il se fixe pour objectif de déterminer le taux de recyclage de l'eau et d'optimiser la consommation des réactifs pendant la flottation des minerais sulfurés cuprocobaltifères du remblai 337SE01 de la mine de Luiswishi. La démarche méthodologique adoptée comprend :

? La caractérisation chimique et granulochimique des minerais à l'étude ainsi que l'étude de la broyabilité, la caractérisation physicochimique de l'eau d'alimentation du NCK et l'over flow de la décantation ;

2

? La flottation des minerais dans les conditions de référence, la variation concomitante de la proportion d'eau recyclée dans l'alimentation et des doses du sulfurant (NaHS) et du collecteur (KAX).

Les optima de différents paramètres étudiés ont été déterminés sur base des critères de performance fixés par l'industriel évoqué, ci haut.

Outre l'introduction et la conclusion, le présent travail comprend :

? Une revue bibliographique qui traite d'un aperçu sur le NCK, des généralités sur la flottation et le recyclage de l'eau résiduaire ;

? La présentation et discussion des résultats des essais de recyclage de l'eau dans la flottation des minerais à l'étude ;

? Les protocoles expérimentaux.

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"Piètre disciple, qui ne surpasse pas son maitre !"   Léonard de Vinci