Étude Expérimentale de la lixiviation réductrice du cobalt par les effluents d'une usine de production d'acide sulfurique : cas des usines hydrométallurgiques de TFM

Contrairement à la majorité des oxydes métalliques qui se lixivient facilement en présence d’acides, les oxydes cobaltifères, principalement ceux à cobalt trivalent se lixivient difficilement en présence d’acide sulfurique dilué, et exigent des conditions réductrices pour leur mise en solution sous forme de cobalt bivalent.

En effet, ayant pour champ d’application l’usine 10k de l’entreprise TFM, cette étude a pour objectif d’analyser l’efficacité des effluents produits à l’usine d’acide sulfurique à réduire le cobalt à la lixiviation en vue d’envisager leur utilisation en remplacement du SMBS.

Pour ce faire, en plus de la caractérisation chimique, la préparation mécanique de l’échantillon, des essais de lixiviation ont été réalisés par la méthode classique univariée en vue d’optimiser la dose du réducteur et le temps de séjour des minerais à la lixiviation. S’agissant de la dose de réducteur, les tests de lixiviation ont été réalisés à 4, 5, 6 et 7kg de SO2/t de minerais, tandis que pour le temps de séjour, les tests de lixiviation ont été réalisés à 4h, 5h et 6h. Les résultats obtenus, soumis à l’analyse statistique utilisant le logiciel Minitab ont montré que les effluents produits à l’usine d’acide sulfurique peuvent réduire le cobalt à la lixiviation avec des rendements de lixiviation optimaux de 80,09% obtenus pour l’échantillon LF en réalisant la lixiviation à 6h, et 88,1% obtenus pour l’échantillon H3 en réalisant la lixiviation à 5h ; et en utilisant 5kg de SO2/t de minerais. Par ailleurs, ces résultats ont également montré que l’utilisation de ces effluents provoquerait 2 problèmes : la dilution du lixiviat, et la surconsommation d’agent lixiviant ; lesquels peuvent être minimisés en utilisant les deux réducteurs (SMBS et effluents) de manière combinée. La combinaison de 10% effluents – 90% SMBS s’est avérée optimale. Et l’étude économique faite a montré qu’en adoptant cette combinaison, l’entreprise TFM économiserait environ $ 3,3 millions par année.

Autres Détails

Ce travail a été réalisé sous la direction et l'encadrement respectifs du Professeur Ir. Kaniki Tumba Armel et l'Assistant Ir. Kalimwera Lungwe Emmanuel