CHAPITRE IV. RESULTATS ET DISCUSSION
IV.1. INTRODUCTION
Des essais de percolation en colonnes en PVC de 9.5 cm de
diamètre et 110.7 cm de hauteur ont été
réalisés dans le but de déterminer l'incidence du
débit d'arrosage de la solution en lixiviation en tas du rejet HMS
Kambove sur la consommation totale d'acide sulfurique. Pour y parvenir, on
commence par définir les paramètres cinétiques de
lixiviation (les courbes cinétique) avant d'étudier l'influence
du débit sur la consommation d'acide sulfurique, qui est l'un des
principaux réactifs utilisés en lixiviation en tas.
Pour y arriver on a fait subir sur notre minerai une
série de test de lixiviation en variant différents
paramètres : la concentration d'acide au départ puis celle du
débit d'arrosage par la suite.
IV.2. TESTS DE LIXIVIATION EN COLONNES
IV.2.1. ESSAIS DE LIXIVIATION AVEC VARIATION D'ACIDITE
Les conditions opératoires sont données dans le
chapitre précèdent et voici dans les tableaux et figures qui
suivent au point IV.2.1.2 les résultats obtenus à l'issu de nos
essais.
IV.2.1.1. Objectifs :
Le but de ces essais était de voir :
- l'évolution du rendement de
récupération du cuivre et du cobalt en fonction des
différentes concentrations d'acide et aussi apprécier la vitesse
de dissolution du cuivre et du cobalt selon leur concentration en acide. Ceci
nous permet de déterminer le rendement de récupération
maximum de cuivre et de cobalt que nous pouvons avoir lors les essais. Nous
avons réalisés 4 essais à différentes
concentrations d'acide : 10g/l ; 25g/l ; 50g/l et 75g/L.
- Dans le souci d'avoir une solution imprégnante
suffisamment riche en cuivre, nous avons effectué 4 essais avec
recirculation du percolât, après un cycle de 72 heures où
nous avons gardé tous les paramètres à leur valeur
optimale.
Page | 35
IV.2.1.2. Résultats obtenus
Ces tableaux et figures ci-après présentent
l'évolution de la concentration du cuivre et du cobalt dans le PLS, ce
qui renseigne sur la cinétique de solubilisation, l'épuisement
(recirculation) du tas et l'évolution du rendement de solubilisation en
fonction du temps.
Essai 1 : Résultats de la lixiviation dans la
colonne 1
Tableau 10:Evolution de la concentration de cuivre dans le
PLS
|
Temps (heure)
|
Cu
|
Co
|
Fe
|
|
(g/l)
|
(g/l)
|
(g/l)
|
|
6
|
0,230
|
0,050
|
0,080
|
|
12
|
9,660
|
0,200
|
4,200
|
|
18
|
8,630
|
0,360
|
4,600
|
|
24
|
6,400
|
0,310
|
3,400
|
|
30
|
4,330
|
0,200
|
2,300
|
|
36
|
2,790
|
0,110
|
0,200
|
|
42
|
2,860
|
0,230
|
0,300
|
|
48
|
2,170
|
0,190
|
0,250
|
|
54
|
2,080
|
0,300
|
0,370
|
|
60
|
1,840
|
0,270
|
0,470
|
|
66
|
1,680
|
0,090
|
0,150
|
|
72
|
1,540
|
0,100
|
0,180
|
|
78
|
1,490
|
0,250
|
0,360
|
|
84
|
1,350
|
0,130
|
0,250
|
|
90
|
1,040
|
0,100
|
0,210
|
|
96
|
0,730
|
0,090
|
0,170
|
|
102
|
0,610
|
0,040
|
0,100
|
|
108
|
0,630
|
0,110
|
0,200
|
|
114
|
0,400
|
0,040
|
0,090
|
|
120
|
0,420
|
0,070
|
0,140
|
|
126
|
0,280
|
0,040
|
0,080
|
|
132
|
0,260
|
0,030
|
0,100
|
|
138
|
0,250
|
0,030
|
0,090
|
|
144
|
0,210
|
0,030
|
0,080
|
Page | 36
Teneur Cu dans le PLS en g/l
12
10
4
8
0
6
2
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 Temps de percolation,
Heures
Cu
Figure 10: Evolution de la teneur du cuivre dans le PLS en
fonction du temps
|
|
|
|
|
|
|
Teneur Co dans le PLS en g/l
|
1.500 1.200 0.900 0.600
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Co
|
|
|
|
|
0.300
0.000
|
|
|
|
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 Temps de percolation,
Heures
|
|
Figure 11: Evolution de la teneur du cobalt dans le PLS en
fonction du temps
Tableau 11:Rendement sur solide de solubilisation de la
lixiviation en tas
|
Désignation
|
% Cu
|
% Co
|
|
Alimentation
|
1.40
|
0.174
|
|
Résidu
|
0,44
|
0,085
|
|
Rendement(%)
|
75,8
|
57.74
|
Page | 37
Essai 2 : Résultats de la lixiviation dans la
colonne 2
Tableau 12:Evolution de la concentration de cuivre dans le
PLS
|
Temps (heure)
|
Cu
|
Co
|
Fe
|
|
(g/l)
|
(g/l)
|
(g/l)
|
|
6
|
4,22
|
0,15
|
0,38
|
|
12
|
3,01
|
0,35
|
0,66
|
|
18
|
2,55
|
0,12
|
0,23
|
|
24
|
2,16
|
0,35
|
0,72
|
|
30
|
2,12
|
0,29
|
0,57
|
|
36
|
2,01
|
0,21
|
0,44
|
|
42
|
1,92
|
0,21
|
0,41
|
|
48
|
1,92
|
0,21
|
0,41
|
|
54
|
1,92
|
0,23
|
0,57
|
|
60
|
1,91
|
0,18
|
0,66
|
|
66
|
1,9
|
0,3
|
0,09
|
|
72
|
1,89
|
0,19
|
0,45
|
|
78
|
1,89
|
0,19
|
0,45
|
|
84
|
1,88
|
0,11
|
0,96
|
|
90
|
1,84
|
0,23
|
0,96
|
|
96
|
1,74
|
0,32
|
0,73
|
|
102
|
1,74
|
0,32
|
0,73
|
|
108
|
1,65
|
0,07
|
0,16
|
|
114
|
1,11
|
0,02
|
0,58
|
|
120
|
1,02
|
0,04
|
0,17
|
|
126
|
0,77
|
0,06
|
0,12
|
|
132
|
0,66
|
0,08
|
0,21
|
|
138
|
0,61
|
0,1
|
0,22
|
|
144
|
0,59
|
0,1
|
0,2
|
Page | 38
Tableau 13:Rendement sur solide de solubilisation de la
lixiviation en tas
|
Désignation
|
% Cu
|
% Co
|
|
Alimentation
|
1.40
|
0.174
|
|
Résidu
|
0,52
|
0,089
|
|
Rendement(%)
|
61,4
|
52,06
|
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120
126 132 138 144
Temps (h)
Concentration g/L
4.5
0.5
3.5
2.5
1.5
4
0
3
2
1
Cu Co
Figure 12: Evolution de la concentration du Cu et Co dans
le PLS en fonction du temps
Observation
L'allure de la solubilisation du cuivre est
décroissante les 72 premières heures puis crois
légèrement avec l'effet de la recirculation du percolât
après 72h de lixiviation. La solubilisation du cobalt quant à
elle, reste presque invariable dans le premier cycle et la recirculation
influence très peu sur sa mise en solution.
Page | 39
Essai 3 : Résultats de la lixiviation dans la
colonne 3
Tableau 14:Evolution de la concentration de cuivre dans le
PLS
|
Temps (heure)
|
Cu
|
Co
|
Fe
|
|
(g/l)
|
(g/l)
|
(g/l)
|
|
6
|
6,02
|
0,12
|
0,39
|
|
12
|
5,41
|
0,16
|
0,82
|
|
18
|
4,33
|
0,14
|
0,83
|
|
24
|
2,14
|
0,12
|
0,41
|
|
30
|
1,64
|
0,06
|
0,26
|
|
36
|
0,99
|
0,04
|
0,34
|
|
42
|
0,93
|
0,05
|
0,16
|
|
48
|
0,97
|
0,04
|
0,31
|
|
54
|
0,91
|
0,07
|
0,15
|
|
60
|
0,66
|
0,06
|
0,14
|
|
66
|
1,92
|
0,17
|
0,41
|
|
72
|
2,04
|
0,17
|
0,4
|
|
78
|
2,03
|
0,18
|
0,38
|
|
84
|
2,14
|
0,21
|
0,44
|
|
90
|
2,21
|
0,24
|
0,48
|
|
96
|
2,34
|
0,28
|
0,55
|
|
102
|
2,10
|
0,31
|
0,77
|
|
108
|
2,22
|
0,26
|
0,51
|
|
114
|
2,07
|
0,24
|
0,41
|
|
120
|
1,92
|
0,17
|
0,41
|
|
126
|
2,04
|
0,17
|
0,4
|
|
132
|
2,03
|
0,18
|
0,38
|
|
138
|
2,14
|
0,21
|
0,44
|
|
144
|
2,21
|
0,24
|
0,48
|
Quant au cobalt, sa solubilisation est faible comme la figure
le montre. Apres recirculation nous constatons une légère
remontée de la concentration en cobalt.
Page | 40
Tableau 15:Rendement sur solide de solubilisation de la
lixiviation en tas
|
Désignation
|
% Cu
|
% Co
|
|
Alimentation
|
1.40
|
0.174
|
|
Résidu
|
0,59
|
0,083
|
|
Rendement(%)
|
65,2
|
52,77
|
|
Cu Co
|
7
6
5
4
3
2
Concentration g/L
1
0
6 12 18 24 30 36 42 54 60 72 80 89 98 107116125134143152
Temps(h)
Figure 13: Evolution de la concentration du Cu et Co dans
le PLS en fonction du temps
Observation
Nous avons observé que la solubilisation du cuivre est
plus importante au premier cycle ou nous avons constaté des
concentrations allant à 6 g/L et cela serait dû à la
présence d'une grande quantité de cuivre dans le minerai au
départ. Mais pour le cycle de recirculation nous constatons que la
cinétique de solubilisation augmente légèrement ce qui est
dû à l'épuisement du cuivre.
Page | 41
Essai 4 : Résultats de la lixiviation dans la
colonne 4
Tableau 16:Evolution de la concentration de cuivre dans le
PLS
|
Temps (heure)
|
Cu
|
Co
|
Fe
|
|
(g/l)
|
(g/l)
|
(g/l)
|
|
6
|
2,57
|
0,05
|
0,52
|
|
12
|
2,56
|
0,05
|
0,51
|
|
18
|
2,38
|
0,06
|
0,57
|
|
24
|
2,51
|
0,07
|
0,32
|
|
30
|
1,28
|
0,04
|
0,37
|
|
36
|
1,36
|
0,4
|
0,16
|
|
42
|
1,17
|
0,05
|
0,32
|
|
48
|
1,08
|
0,06
|
0,18
|
|
54
|
0,85
|
0,05
|
0,29
|
|
60
|
3,17
|
0,04
|
0,31
|
|
66
|
1,99
|
0,15
|
0,75
|
|
72
|
2,73
|
0,22
|
1,1
|
|
78
|
2,93
|
0,26
|
1,18
|
|
84
|
3,37
|
0,36
|
1,52
|
|
90
|
1,80
|
0,21
|
0,66
|
|
96
|
2,01
|
0,24
|
0,72
|
|
102
|
3,02
|
0,28
|
0,58
|
|
108
|
1,98
|
0,31
|
0,44
|
|
114
|
3,80
|
0,26
|
0,96
|
|
120
|
1,99
|
0,15
|
0,75
|
|
126
|
2,73
|
0,22
|
1,1
|
|
132
|
3,93
|
0,26
|
1,18
|
|
138
|
3,37
|
0,36
|
1,52
|
|
144
|
3,80
|
0,21
|
0,66
|
Page | 42
Tableau 17:Rendement sur solide de solubilisation de la
lixiviation en tas
|
Désignation
|
% Cu
|
% Co
|
|
Alimentation
|
1.40
|
0.174
|
|
Résidu
|
0,69
|
0,074
|
|
Rendement(%)
|
59,1357
|
56,08
|
concentration g/L
0.5
3.5
2.5
1.5
4
0
3
2
1
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120
126 132 138 144
Temps (h)
Cu Co
Figure 14: Evolution de la concentration du Cu et Co dans
le PLS en fonction du temps
Observation
La concentration était initialement de 2.6g/L
décroit sensiblement après le premier cycle de lixiviation puis
remonte avec la recirculation jusqu'à une concentration de 3.6 g/L.
L'effet de la recirculation influence sensiblement sur la concentration du
cuivre.
La concentration du cobalt reste constante durant le premier
cycle, dès le début du cycle de recirculation on observe une
remonté de la concentration en cobalt.
Page | 43
|
|
