CHAPITRE I. GENERALITES SUR LA LIXIVIATION
I.1. DEFINITION DE LA LIXIVIATION
La lixiviation est une des opérations unitaires dans
les procédés hydrométallurgique qui consiste à
mettre en solution d'une manière sélective, sous forme ionique,
le ou les métaux recherchés d'un minerai ou d'un concentré
grâce à un solvant adéquat (acide ou basique ou encore
neutre). Le but est de déterminer le type de lixiviat optimal en termes
de consommation et de coût de réactif, de solubilisation minimale
d'impuretés et d'entretien du matériel (Roger R, 2006)
Le processus de lixiviation met en jeux une réaction
hétérogène du genre :
Solide1 + Liquide1 = Solide2 + Liquide2 [I.1]
Avec :
- Solide1 : le minerai ou concentré alimenté
- Liquide1 : le solvant utilisé pour la mise en solution
du métal a valorisé
- Solide2 : le résidu de lixiviation qui reste insolubles
après la mise en contact de Solide1 et
Liquide1.
- Liquide2 : la solution après lixiviation qui contient
les métaux dissout
I.2. TYPES DE LIXIVIATION
En fonction du métal à extraire et du solide
à traiter (impuretés présentes), différentes
solutions de lixiviation peuvent être employées ; les plus
courantes sont (Roger R, 2006) :
- l'eau ;
- les acides ;
- les bases ;
- des solutions oxydantes ;
- des solutions bactériennes.
Les produits devant être lixivier doivent répondre
à des critères tels que (Roger R, 2006) :
- une bonne solubilité pour le solvant choisi ;
- une moindre solubilité du matériau accompagnant
le métal utile ;
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- un parfait contact par le degré de libération
et la granulométrie de la phase à lixivier avec le solvant.
Ainsi on distingue les types suivant de lixiviation :
- lixiviation acide
- lixiviation basique
- lixiviation bactérienne
- lixiviation ammoniacale
- lixiviation cyanurée
- lixiviation réductrice
I.3. TECHNIQUE DE LIXIVIATION
Il existe plusieurs techniques de dissolution des
métaux de valeur à partir de leur minerai ; ces techniques
peuvent être regroupées en deux grandes classes à savoir :
la lixiviation par percolation et la lixiviation par agitation, chacune des
classes est subdivisée en plusieurs sous-classes telle que
représentée par la figure 1.
Figure 1: Différentes techniques industrielle de
lixiviation
(Source : Chiranjib K., 2003)
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La mise en solution du métal nécessite la
réalisation du contact entre le composé contenant le métal
et le solvant idéalement choisi.
Ce contact doit être obtenu par une circulation
méthodique du solvant et peut être obtenu (Roger R, 2006):
1) Par percolation
Ce procédé est appliqué quand le minerai
selon, sa disposition, constitue un ensemble suffisamment et
uniformément poreux pour pouvoir être traversé d'une
manière permanente par la solution. La solution d'attaque passe à
travers la masse métallifère qui reste statique.
Le minerai est soit :
- en place ;
- disposé en tas ;
- broyé en disposé dans des tanks.
La percolation est généralement le mode de
lixiviation le plus économique.
2) Par agitation
Le minerai suffisamment broyé est mis en contact avec le
solvant dans des réacteurs où l'agitation peut être
uniquement pneumatique, on parlera de Pachuca mais si l'agitation est
mécano-pneumatique, on parlera alors d'agitateurs Dorr-0liver.
Ce type de lixiviation est appliqué sur des
concentrés ou minerai comportant une grande proportion de particules
fines qui rendraient la percolation difficile à réaliser.
I.3.1. LIXIVIATION PAR PERCOLATION
I.3.1.1. Lixiviation In Situ ou en place
Cette méthode, consistant en la lixiviation directe du
minerai en place, est utilisée lorsque la teneur en métal
à extraire est tellement faible qu'elle n'assure pas la
rentabilité des opérations de minage et de transport vers la
surface. Elle est aussi utilisée pour la lixiviation de l'uranium et du
cuivre [González M., (2000)].
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