Incidence du débit d'arrosage sur la consommation d'acide totale. Cas des rejets hms Kambove.

RESUME

Cette recherche fait partie des efforts continuels que la Générale des Carrières et des Mines (GCM) ne cesse de mener pour perfectionner les méthodes et procédés d'exploitation. Ce travail a été entrepris dans le but d'étudier l'influence du débit d'arrosage de la solution lixiviante sur la consommation d'acide totale : cas des rejets HMS du concentrateur de Kambove. Ce rejet titrant environ 1,40 % en cuivre et 0,174 % en cobalt.

La première partie de ce travail étudie l'influence de la concentration d'acide sur le rendement de solubilisation. Deux types d'essais de lixiviation ont été effectués : lixiviation sans recirculation afin de voir la cinétique de lixiviation ainsi qu'une lixiviation avec recirculation dans le but d'épuiser le tas. Nos essais de lixiviation ont été réalisé dans des petites colonnes de 9.5 cm de diamètre et 110.7 cm de hauteur dans lequel on alimente 10kg de rejet HMS , on se fixe un débit de 25mL/min pour différentes concentration d'acide (10, 25, 50 et 75g/l) et la lixiviation a été réalisée pendant 144 heures. Les résultats expérimentaux de ces essais ont montré que le rendement de solubilisation est directement proportionnel à la variation de la concentration d'acide, le rendement de lixiviation est passé de 59.8% à 75.8% Cuivre quand on varie la concentration d'acide de 10 à 75g/l.

La seconde partie a consisté à effectuer une lixiviation avec une concentration d'acide de 75g/l, pendant 72 heures mais tout en variant le débit d'arrosage (15, 20, 25, 30, 35mL/min). Ces essais sont réalisés dans le but d'étudier l'influence du débit d'arrosage sur la consommation d'acide totale(CAT) mais également l'influence du débit sur le rendement de solubilisation. Les résultats obtenus ont montré que les rendements de solubilisation du cuivre et du cobalt ont atteint respectivement de 76.98 % et 57,74 % et leurs consommations totales d'acide relatives de 443.18 kg/t et 255.45 kg/t. Ces essais ont montré que la consommation d'acide est proportionnelle à la variation du débit, ainsi une diminution du débit d'arrosage induit une augmentation importante du temps de lixiviation avec comme avantage de diminuer sensiblement la consommation en acide alors qu'une augmentation du débit diminue le temps de lixiviation tout en augmentant sa consommation.

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TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE

REMERCIEMENTS II

RESUME IV

TABLE DES MATIERES V

LISTE DES FIGURES VII

LISTE DES TABLEAUX VIII

ABREVIATIONS IX

INTRODUCTION GENERALE 2

CHAPITRE I. GENERALIRE SUR LA LIXIVIATION 4

I.1. DEFINITION DE LA LIXIVIATION 4

I.2. TYPES DE LIXIVIATION 4

I.3. TECHNIQUE DE LIXIVIATION 5

I.3.1. LIXIVIATION PAR PERCOLATION 6

I.3.2. LIXIVIATION PAR AGITATION 8

CHAPITRE II. LA LIXIVIATION EN TAS 9

II.1. INTRODUCTION 9

II.2. MECANISMES DE PERCOLATION 11

II.2.1. INTRODUCTION 11

II.2.2. NOTION DE TRANSPORT 11

II.3. LES PARAMETRES INFLUENTS SUR LA LIXIVIATION EN TAS 13

II.3.1. PARAMETRES THERMODYNAMIQUE 13

II.3.2. PARAMETRES CINETIQUES 17

CHAPITRE III. MATERIELS ET METHODES 22

III.1. CARACTERISATION DE L'ECHANTILLON DU MINERAI 22

III.1.1. ORIGINE DE L'ECHANTILLON 22

III.1.2. PREPARATION DE L'ECHANTILLON 22

III.1.3. ANALYSE CHIMIQUE DE L'ECHANTILLON 22

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III.1.4. ANALYSE GRANULOMETRIQUE DE L'ECHANTILLON 22

III.1.5. ANALYSE GRANULOCHIMIQUE 23

III.2. ESSAIS DE LIXIVIATION EN COLONNE 24

III.3. MATERIELS ET REACTIFS UTILISES 25

III.4. MODES OPERATOIRES DES ESSAIS DE LIXIVIATION EN TAS 26

III.4.1. TEST DE PERMEABILITE 26

III.4.2. TEST DE LIVIVIATION EN COLONNE SANS RECIRCULATION 27

III.4.3. TEST DE LIXIVIATION EN COLONNE AVEC RECIRCULATION 28

III.4.4. LAVAGE DU TAS 30

III.5. EVALUATION DE LA LIXIVIATION EN TAS 31

III.5.1. LE RENDEMENT DE SOLUBILISATION 31

III.5.2.. LA SOLUBILISATION 32

III.5.3. LA CONSOMMATION TOTALE D'ACIDE 32

CHAPITRE IV. RESULTATS ET DISCUSSION 34

IV.1. INTRODUCTION 34

IV.2. TESTS DE LIXIVIATION EN COLONNES 34

IV.2.1. ESSAIS DE LIXIVIATION AVEC VARIATION D'ACIDITE 34

IV.2.2. ESSAIS DE LIXIVIATION AVEC VARIATION DU DEBIT 44

CONCLUSION GENERALE 51

REFERERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

? OUVRAGES 53

? ARTICLES 53

? THESES ET MEMOIRES 54

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