Présentation
Auteur(s)
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Laurent RIZET : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers - Président-directeur général de la société RVX (Recyclage-Valorisation-Expertise)
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Pierre-Emmanuel CHARPENTIER : Docteur de l’Institut national polytechnique de Grenoble (Génie des procédés) - Ingénieur de l’École supérieure d’ingénieurs de Chambéry (Génie de l’environnement) - Responsable scientifique à la société RVX
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Lire l’articleINTRODUCTION
La métallurgie extractive peut être divisée en deux parties : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie.
La pyrométallurgie a été la première employée, cela dès l’Antiquité.
L’hydrométallurgie, quant à elle, n’a vu le jour qu’à partir de la fin du XIX e siècle : le procédé de cyanuration de l’or a été développé en 1887, celui de l’argent en 1900. L’électrolyse du zinc n’a été réalisée qu’à partir de 1916.
L’hydrométallurgie s’est fortement développée depuis le début du siècle et a souvent pris le pas sur des procédés pyrométallurgiques pour la production de nombreux métaux (Zn, Ni, Cu). Tout d’abord utilisée pour le traitement de minerais ou de concentrés, elle est employée, depuis une quinzaine d’années, dans le traitement de déchets métalliques.
Par rapport à la pyrométallurgie, l’hydrométallurgie est moins coûteuse en énergie du fait que les opérations sont effectuées à des températures bien inférieures. Le facteur de taille est aussi à considérer car de petites unités peuvent être conçues à des coûts réduits. Elle permet aussi le traitement de minerais plus pauvres tout en améliorant le raffinage et le rendement d’extraction.
Nous verrons tour à tour, dans cet article, les diverses étapes d’un traitement hydrométallurgique, des éléments de dimensionnement ainsi que des exemples de traitements de minerais et de déchets.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1988 par André CHESNÉ, Dominique PAREAU
- Version archivée 2 de juin 2000 par Laurent RIZET, Pierre-Emmanuel CHARPENTIER
- Version courante de juin 2022 par Alexandre CHAGNES
DOI (Digital Object Identifier)
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Purification3. Lixiviation
La lixiviation consiste à mettre en solution, sous forme ionique, le ou les métaux recherchés. 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.
3.1 Agents 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 :
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l’eau ;
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les acides ;
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la soude ;
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des complexes ;
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des solutions oxydantes ;
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des solutions bactériennes.
Elle permet de solubiliser les sulfates (ZnSO4) ou les chlorures formés après des opérations de grillage.
HAUT DE PAGE
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Acide sulfurique
Du fait de son faible coût et de sa faible corrosivité, l’acide sulfurique est l’acide le plus couramment utilisé en tant qu’agent de lixiviation. Il limite ainsi les coûts de réactifs, d’investissement et d’entretien.
Il sert pour solubiliser les oxydes de zinc obtenus par grillage de blende et est, dans ce cas, généré lors du grillage selon les réactions :
ZnS + 3/2 O2
ZnO + SO2
SO2 + 1/2 O2 + H2O
H2SO4
ZnO + H2SO4
ZnSO4 + H2O
Il trouve aussi de nombreuses applications dans...
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