Lixiviation et décantation des minerais mixtes cuprocobaltifères à prédominance oxydée de la mine de Mwepu

RESUME Ce travail porte sur la lixiviation et la décantation des minerais mixtes cuprocobaltifères à prédominance oxydée de la mine de Mwepu, une nouvelle mine de MMG Kinsevere. Les minerais oxydés de cuivre sont principalement dans les unités dolomitiques altérées tandis que les sulfures (chalcopyrite, bornite et chalcosine) sont encaissés dans la brèche hydrothermale. La minéralogie à l'oxyde de cuivre comprend la malachite et d'autres oxydes et ils sont parfois associés à une minéralisation élevée en Co. En effet, avec l’épuisement des réserves minérales oxydées, MMG se voit d’étendre ses réserves minérales pour assurer la continuité de sa production d’où il fait face à des minerais mixtes cuprocobaltifères. La méthode de travail repose sur deux approches. D’une part, les minerais mixtes sont lixiviés directement dans les conditions acide-réductrices sans passer par la flottation pour prédire leur comportement au circuit actuel si ils y étaient alimentés. D’autre part, les minerais sont concentrés par flottation à la mousse dans des conditions des sulfures suivie de la lixiviation acide-réductrice des rejets oxydés de flottation. Les concentrés sulfurés qui n’ont pas été traités ici sont destinés au grillage sulfatant. Dans les deux cas, une décantation est effectuée pour étudier les comportements à la décantation des particules solides des gangues. La lixiviation acide-réductrice directe des minerais mixtes cuprocobaltifères a été réalisée dans les conditions suivantes ; pH : 1,6 – 1,8 ; potentiel d’oxydo-réduction : 330 – 350 mV ; vitesse d’agitation : 800 tr/min ; temps : 4 heures, densité pulpe : 1,2 et la granulométrie : 212 µm. Elle a conduit à des rendements du cuivre total (oxydé et sulfuré), du cuivre oxydé et du cobalt total respectifs de 73,1 % ; 81,9 % et 60,4 % avec des consommations d’acide total, par la gangue et par le cuivre et cobalt respectifs de 61,9 kg/t ; 21,3 kg/t et 40,6 kg/t. La décantation par usage de 30 g/t du setchem à 0,25 g/L comme floculant dans des pulpes de densité 1,2 a conduit à une surface spécifique de 0,72 t/m2 /h. Après broyage à moins 212 µm, la flottation de tous les sulfuress dans les conditions de collecteur KAX : 100 g/t et déprimant : 100 g/t a conduit à des rendements cuivre et cobalt respectifs de 18 % et 6,9 %. Ces valeurs sont dues aux faiblesses de collecteur xanthate qui est un collecteur sulfhydryles (collecteur anionique). La lixiviation acide-réductrice des rejets oxydés de flottation a conduit aux rendements cuivre et cobalt respectifs de 86,1 % et 66,3 % avec des consommations d’acide, par la gangue et par le cuivre et le cobalt respectifs de 88,1 kg/t ; 51,4 kg/t et 36,6 kg/t. La décantation des particules solides des rejets oxydés de flottation après lixiviation acide-réductrice par usage de 60 g/t du setchem comme floculant à de 0,25 g/L dans des pulpes de 1,1 a conduit à une surface spécifique de 0,54 t/m2 /h. En comparant les résultats de lixiviation de deux approches, il est remarqué dans la deuxième approche qu’il y a amélioration des rendements de récupération de cuivre et cobalt qui augmentent de 4,1 % cuivre oxydé et 5,8 % cobalt par rapport à la première approche avec des consommations d’acide par le cuivre et cobalt de 3,9 kg/t et celle de la gangue de 30,1 kg/t. Cette comparaison nous conduit à dire que la deuxième approche s’avère meilleure par rapport à la première. Les résultats obtenus à partir de ses deux approches comme techniques des traitements des minerais mixtes ont montré la possibilité d’être améliorés en faisant usage du mélange des collecteurs xanthate et dithiophosphate qui donnerait des meilleurs résultats de récupération cuivre lors de la flottation. La poursuite des essais de lixiviation er décantation conduirait à l’optimisation des rendements d’extraction de cuivre et cobalt en faisant varier les paramètres significatifs tels que la granulométrie des particules minérales, le temps et la dose de floculant. Mots clés : décantation, flottation, lixiviation acide-réductrice, minerais mixtes cuprocobaltifères.

Autres Détails

Bachelier Ingénieur Civil en Chimie Industrielle de l’Université de Lubumbashi
Mémoire présenté pour l’obtention du grade de Master en Sciences de l’ingénieur
Promotion : Deuxième Master
Option : Procédés Industriels Inorganiques
Dirigé par : M. ZEKA MUJINGA, Professeur à l’Université de Lubumbashi