Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien directeur de l’École nationale supérieure de géologie (ENSG)
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El-Aid JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire environnement et minéralurgie (LEM) - ENSG-INPL-CNRS UMR 7569
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Comparée à la pyrométallurgie du cuivre, qui débuta il y a 6 000 ans, l’hydrométallurgie du cuivre est plus récente ; les plus anciennes références datent cependant d’environ 500 ans avec des premières applications au xviie et xviiie. Au xixe siècle, ce fut le raffinage électrolytique qui répondit aux besoins du cuivre à haute pureté, et au xxe siècle se développa l’électroextraction. La croissance rapide des besoins en cuivre fut à l’origine du développement de l’hydrométallurgie des minerais oxydés, dont on ne pouvait obtenir un concentré par flottation.
La métallurgie du cuivre par voie humide revêt moins d’importance que la métallurgie thermique, qui assure environ 80 % de la production totale. Cependant, la grande diversité des voies offertes par le traitement humide lui confère beaucoup d’intérêt, et la recherche dans ce domaine est fort active, surtout depuis l’apparition des lois antipollution et le développement des connaissances en biotraitement.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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[M 2 240] Cuivre : ressources, procédés et produits ;
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[M 2 241] Pyrométallurgie et électroraffinage du cuivre ;
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[M 2 242] Hydrométallurgie du cuivre (le présent article) ;
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[M2 243] Recyclage du cuivre et environnement ;
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[Doc. M 2 244] Métallurgie du cuivre.
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Extraction du cuivre par solvant
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3. Pratique de la lixiviation
La mise en solution doit être adaptée au type de matériau à traiter, selon qu’il s’agisse de minerai brut ou de concentré. Elle est suivie d’une opération de lavage des résidus de lixiviation et d’une clarification des solutions cuivreuses à partir desquelles on opère l’extraction du cuivre. La mise en solution sulfurique est la règle. Elle a pour inconvénient d’être inefficace pour la mise en solution de la molybdénite et de l’or natif.
3.1 Lixiviation des minerais bruts
La lixiviation industrielle des minerais bruts ne s’applique qu’à des minerais de cuivre oxydés, en totalité ou en grande partie, correspondant à la zone supergène des gisements de types porphyres cuprifères. Ces minerais ont pour caractéristiques d’être un tout-venant de mine, ayant ou non subi un débitage primaire, et d’être trop pauvres pour être traités économiquement dans une usine de concentration. Trois méthodes sont mises en œuvre.
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Lixiviation en tas sur une aire naturelle ou dump leaching (figure 3)
Elle est appliquée à des minerais titrant 0,2 à 0,5 % Cu. Elle dure plusieurs années. Les tas sont constitués par des remblais de plusieurs centaines de milliers à plusieurs millions de tonnes.
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Lixiviation en tas sur une aire préparée ou heap leaching
Elle est réalisée sur une aire rendue étanche par un revêtement. Elle s’applique à des minerais économiquement marginaux titrant environ 0,5 % Cu, concassés à une maille de 6 à 10 mm, agglomérés en tambour rotatif avec 3 à 7 kg/t d’acide sulfurique. Elle peut durer entre 3 et 6 mois environ.
à Quebrada Blanca (Chili), la lixiviation en tas est effectuée sur une aire de 170 ha, de 6 % de pente et divisée en compartiments de 50 m de large et 100 m de long. Le minerai est déposé en tas de 6 m de haut et chaque nouveau tas est déposé sur le précédent déjà lixivié, au moins en grande partie. On peut ainsi avoir 8 tas superposés. les tuyaux d’arrosage sont espacés de 0,8 m et sont pourvus d’orifices distants de 0,8 m sur toute leur longueur, pour assurer une dispersion régulière de la solution d’acide sulfurique dilué sur la surface des tas. Les conditions climatiques...
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