Optimisation de la lixiviation du minerais oxydé cupro-cobaltifère de la mine de Kamfundwa et étude des interactions entre différents facteurs par une approche basée sur la méthodologie de taguchi et l’analyse de la variance

Ce présent travaille porte sur l’optimisation de la lixiviation du minerais oxydé cuprocobaltifère de la mine de Kamfundwa et l’étude des interactions entre différents facteurs par une 
approche basée sur la méthodologie de taguchi et l’analyse de la variance. Par son analyse 
minéralogique et chimique effectuer au département d’étude métallurgique de la Gécamines 
EMT/GCM en sigle, le minerais de Kanfundwa contient la malachite comme principale minérale 
de Cuivre :CuCoCu(OH)    , l’hétérogénite comme minérale de Cobalt :aCoo. bCo    O. nH    O, la 
chrysocolle y est en trace :CuSiO    . 2H    O , la gangue est constituée de : quartz SiO    , un peu de 
dolomie, La limonite (hématite brune :(Fe    O) et de l’argile. Elle titre à 2,21% Cu, 0,26% Co avec 
une gangue essentiellement siliceuse à raison de 60% de silice. 
Le premier but poursuivi étant de maximiser le rendement de solubilisation du cuivre et du 
cobalt et minimiser la solubilisation du fer ainsi que celle de la consommation d’acide ; nous avons 
commencé par effectuer dans les conditions de EMT/Gécamines des tests d’orientation en milieu 
non réducteur ou nous avons obtenus comme rendement de solubilisation du cuivre et cobalt 
respectivement 96,58% Cu et 62,3% Co et milieu réducteur respectivement 97,42% Cu et 94% Co. 
De ces résultats nous nous sommes fixées 5 facteurs (l’acidité, la granulométrie, le fer ferreux, le 
temps et la température) ainsi que leurs niveaux de variations dont 4 niveaux pour les 4 premiers 
facteurs et 2 niveaux pour la température. Ce basant premièrement sur la méthodologie de taguchi, 
il en ressort un tableau de taguchi pour L16(4^4 2^1). L16, pour 16 expériences réaliser desquels 
il en découle grâce au rapport Signal/Bruit des bons rendements de solubilisation du cuivre aux 
essais 3, 5, 7, 8, 9 et 14 et du cobalt aux essais 3, 4 et 13. 
En appliquant la méthode d’analyse de taguchi (Signal/Bruit moyen) et l’analyse de la variance ils 
en ressort les optimums pour chaque réponse et montre par les diagrammes d’interactions qu’il 
existe des relations entre les différents facteurs sur l’obtention d’une réponse donnée. Une 
deuxième approche par la méthode de l’analyse de la variance (ANOVA) confirme à moitié les 
résultats fournit par la méthodologie de taguchi. Elle révèle en partie par le test de Fisher qu’aucuns 
facteurs ne présente des effets significatifs sur le rendement de solubilisation du cuivre et du cobalt 
mais présente pour la solubilisation du fer la granulométrie comme étant le facteur le plus 
significatif et l’acidité sur la consommation d’acide total. Elle précise par le biais du P-value pour
un risque α = 0,05% que, la température est le facteur ayant le plus d’influence sur le rendement 
solubilisation du cuivre, le fer ferreux sur le rendement de solubilisation du cobalt, la granulométrie 
sur la solubilisation du fer et l’acidité sur la consommation d’acide total. Etant donnée qu’il existe
des interactions entre tous les paramètres, nous avons obtenus à l’aide du diagramme 
d’optimisation les optimums pour la lixiviation du minerai de Kanfundwa tout en maximisant le 
rendement de solubilisation du cuivre et du cobalt (Cu= 96,16% ; Co= 85,25%) et en minimisant 
la solubilisation du fer (fer= 7,6%) ainsi que celle de la consommation d’acide (99,6 kg/T). Pour : 
Acidité 2 = 60 g/l ; Granulométrie 2 = 106 μm ; Fer ferreux 2 = 1,3g ; Temps 3 = 2h15 ; Température 
2 = 60°C.

Autres Détails

Travail défendu en vue de l'obtention du titre de bachelier ingénieur civil en métallurgie. Directeur : Prof Guy NKULU