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

IV.2.1.3. Observation globale

A l'issu de nos quatre essais nous avons constaté qu'une augmentation de l'acidité de la solution de percolation permet de réduire significativement le temps de lixiviation. Le rendement de solubilisation du cuivre augmente avec l'augmentation de l'acidité pendant que celui du cobalt varie légèrement en fonction de la concentration d'acide.

L'augmentation des rendements de solubilisation cuivre, cobalt et fer avec l'augmentation de l'acidité s'expliquerait par une étude thermodynamique à l'aide des diagrammes de POURBAIX des systèmes Cu-H2O ; Co- H2O et Fe- H2O respectivement figure 4, 5 et 6. Ces diagrammes révèlent en effet que dans des conditions très acides, les rendements de solubilisation du cuivre, cobalt et fer augmentent.

La figure suivante donne l'évolution du rendement de lixiviation des quatre essais en fonction de leur concentration d'acide.

	80 70 60 50 40 30 20 10 0
rendement %				Cu Co

C1 C3 C4

Acidité (g/L)

Figure 15: Evolution du rendement de solubilisation du Cu et Co en fonction du temps

L'usage de solution plus diluées (10 g/L) permet de réduire davantage la consommation d'acide. Néanmoins, cela augmentera le temps de la lixiviation.

Apres cette observation nous retenons comme valeur optimum d'acidité 75 g/l car elle nous donne un bon rendement en cuivre et en cobalt.

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IV.2.2. ESSAIS DE LIXIVIATION AVEC VARIATION DU DEBIT IV.2.2.1. Influence du débit d'arrosage sur le rendement de solubilisation

Les conditions opératoires sont données dans le chapitre précédent et dont les résultats des différents essais sont donnés dans les tableaux et figures suivants.

Essai 1 : Résultats de la lixiviation dans la colonne 1

Tableau 18:Evolution de la concentration de cuivre dans le PLS

Poids rejets DMS : 10 kg Eau acidulée : 75 g/L Temps de lixiviation : 3 jours (72 heures) Débit arrosage : 15 mL/min Colonne 1
Temps					Concentration (g/L)					Rendement (%)
Heure			Cu	Co	Fe	Acide	Volume(l)			Cu		Co
8			8,6	0,47	0,36	22.56	5.2			12,9		5,67
16			5,1	0,29	0,43	-	2.2			20,5		9,17
32			2,84	0,21	0,2	45.86	6.9			24,8		11,7
40			7,31	0,32	0,48	-	3.3			35,7		15,5
56			6,86	0,31	0,42	-	7.7			46,0		19,3
72			6,66	0,3	0,4	43.12	10.5			56,0		32,9
	10 8 6 4 2 0
Concentration g/L									Cu Co Fe

8 16 32 40 56 72

Temps (h)

Figure 16: Evolution de la concentration du Cu, Co et Fe dans le PLS en fonction du temps

Observation

Nous remarquons comme dans le cas précèdent que l'allure de notre courbe du cuivre reste quasi constante, plus on augmente le temps moins il reste de cuivre dans le minerai, raison pour laquelle les concentrations diminuent avec le temps puis augmente avant de se stabiliser après recirculation. Les mêmes observations sont faites pour le cobalt et le fer.

Figure 17: Evolution de la concentration du Cu, Co et Fe dans le PLS en fonction du temps

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Essai 2 : Résultats de la lixiviation dans la colonne 2

Tableau 19:Evolution de la concentration de cuivre dans le PLS

8 7 6 5 4 3 2 1 0

Concentration g/L

Cu Co Fe

8 16 32 40 56 72

Temps (h)

Poids rejets DMS : 10 kg

Eau acidulée : 75 g/L Temps de lixiviation : 3 jours (72 heures) Débit arrosage : 20 mL/min Colonne 2
			Concentration (g/L)			Rendement (%)
Heure	Cu	Co	Fe	Acide	Volume(l)	Cu	Co
8	7,12	0,16	1,14	40.12	10.8	15,76	2,85
16	5,13	0,13	0,2	-	5.4	27,12	5,16
32	4,36	0,16	0,29	51.13	11.2	36,77	8,01
40	5,15	0,24	0,43	-	11.6	48,18	12,29
56	4,61	0,18	0,35	56.64	12.1	58,39	15,50
72	4,78	0,2	0,36	51.45	15.6	63,97	29,06

Figure 18: Evolution de la concentration du Cu, Co et Fe dans le PLS en fonction du temps

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Observation

A ce débit, on observe une diminution de la concentration du cuivre et du fer au cour du temps puis une brève augmentation avant de se stabiliser. Pendant que la concentration du cobalt reste quasi constante.

Essai 3 : Résultats de la lixiviation dans la colonne 3

Tableau 20:Evolution de la concentration de cuivre dans le PLS

8 16 32 40 56 72

Temps (h)

Concentration g/L

0.5

3.5

2.5

1.5

4

0

3

2

1

Cu
Co
Fe

Poids rejets DMS : 10 kg

Eau acidulée : 75 g/L Temps de lixiviation : 3 jours (72 heures) Débit arrosage : 30 mL/min Colonne 3
			Concentration (g/L)			Rendement (%)
Heure	Cu	Co	Fe	Acide	Volume(l)	Cu	Co
8	2,14	0,06	0,12	50.08	17.4	12,2	2,75
16	0,77	0,05	0,09	-	11.6	16,6	5,07
32	0,61	0,03	0,05	58.92	19	20,2	6,49
40	2,03	0,15	0,25	-	11.6	31,9	13,4
56	3,26	0,17	0,32	73.54	16.9	50,8	21,3
72	3,21	0,16	0,3	51.94	23.9	69,33	38,8

Figure 19: Evolution de la concentration du Cu, Co et Fe dans le PLS en fonction du temps

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Observation

Nous observons une augmentation de la concentration du cuivre pendant les 16 premières heures puis une elle se stabilise pendant les 16 heures à suivre avant de diminuer pendant les 40 heures dernières heures restante. La même observation est faite pour le cobalt et le fer.

Essai 4 : Résultats de la lixiviation dans la colonne 4

Tableau 21:Evolution de la concentration de cuivre dans le PLS

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Concnetration g/L

Cu Co Fe

8 16 32 40 56 72

Temps (h)

Poids rejets DMS : 10 kg

Eau acidulée : 75 g/L Temps de lixiviation : 3 jours (72 heures) Débit arrosage : 35 mL/min Colonne 4
			Concentration (g/L)			Rendement (%)
Heure	Cu	Co	Fe	Acide	Volume	Cu	Co
8	8,33	0,2	1,32	26.9	18.5	24,3	4,71
16	1,63	0,07	0,33	-	9.8	29,1	6,36
32	4,24	0,29	1,08	42.5	19.1	41,5	13,1
40	3,96	0,31	1,18	-	15.3	53,1	20,5
56	3,91	0,3	1,06	73.1	18.8	64,6	27,5
72	4.00	0,3	1,10	75.4	24.6	76,3	44,6

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Observation

Nous remarquons une diminution de la concentration du cuivre de 8.2g/L en fonction du temps jusqu'à une concentration inferieure à 2g/L. L'effet de la recirculation du percolât influent légèrement sur la concentration du cuivre.

Nous observons que pour ce cas-ci, la solubilisation du fer est plus importante que dans les cas précédents.