[PDF] Etude de la récupération du zinc des résidus de lixiviation

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MATEC Web of Conferences7, 03006 (2013)

DOI:10.1051/matecconf/20130703006

c ?Owned by the authors, published by EDP Sciences, 2013 Etude de la r´ecup´eration du zinc des r´esidus de lixiviation

Recuperation study of zinc from leaching residues

Younes Benarioua

D´epartement de M´ecanique, Facult´e de Technologies, Universit´e de M'sila, BP. 166, M'sila 28000, Alg´erie

Abstract.The present work has been conducted in the objective of valorising the zinc from leaching residues. For this purpose

we have retained the goethite method which presented some advantages. The sulfuric acid concentration, temperature and time of

treatment are those parameters chosen for this study. The effect of three selected parameters on dissolution of zinc from leaching

residues was investigated. It is shown that when values parametric increases the content of zinc increase.

R

´esum

e.La pr´esente´etude a´et´emen´ee dans le but de valoriser le zinc des r´esidus de lixiviation. Pour ce but, nous avons

retenu la m

´ethode goethite qui pr´esente certains avantages. La concentration d"acide sulfurique, la temp´erature et le temps

de traitement ceux sont les param

`etres choisis lors de ce travail. L"effet de trois param`etres s´electionn´es sur la dissolution du

zinc des r

´esidus de lixiviation a´et´e´etudi´e. Il est d´emontr´e que la teneur en zinc augmente avec l"augmentation des valeurs

param

´etriques.INTRODUCTION

L" ´elaboration du zinc`a l"unit´e de Tlemcen se fait par voie hydrom

´etallurgique. Les minerais de zinc sont

soumis a une lixiviation acide dilu´ ee permettant de mettre en solution le zinc en grande proportion qui est r ecup´ er´ e ensuite par´ electrolyse. Une quantit´ e importante de zinc insoluble sous forme de ferrite de zinc ou de formes compliqu ees qui sont filtr´ es` a l"aide de filtres rotatifs repr esentent les boues de lixiviation acide [1,

2]. Le proc´

ed´ e goethite c"est l"un des proc´ ed´ es de traitement des r esidus de lixiviation le plus utilis´ e pour la pr ecipitation du fer sous la forme du filtrat. Ce traitement permet de dissoudre le zinc trouv e sous diff´ erentes formes de ferrite de zinc ou de ferrite complexe [3-

5]. Ce travail traite la r´

ecup´ eration du zinc` a partir des r esidus de lixiviation` al"aideduproc´ ed´ e goethite. Pour deux types de blende crue et calcin ee utilis´ ees comme r educteur et neutralisateur lors du proc´ ed´ e choisi, nous avons effectu e une´ etude de valorisation du zinc des rejets solides de lixiviation en examinant les effets de principaux param etres technologiques du proc´ ed´ e goethite. Il s"agit de l"acidit e de la solution de boues de lixiviation, la temp erature et le temps d"agitation de solution sous forme de pulpe. PROC

´EDURES EXP´ERIMENTALE

Le r ´esidu de lixiviation est pris des filtres rotatifs. Il est s

´ech´

e avant d"ˆ etre broy´ e` a des granulom´ etries d´ esir´ ees. On note que pour effectuer des essais, on est amen e` a prendre pour chaque essai 100g de r esidu, attaqu´ e par de l"acide sulfurique a un temps et temp´ erature choisis. Le r´ esidu de lixiviation est attaqu ee` a chaud par de l"acide sulfurique.

La filtration est effectue pour faire la s

eparation liquide- solide. La prise d"essai du r esidu est destin´ ee` alar´ eduction par deux types de minerai cru avec une forte acidit eTableau 1.Composition chimique de ZnS et ZnO.

MineraiZnFeCaCdCuPb

(ZnS)

A51,865,051,020,220,112,74

B50,445,340,370,3100,250,92

Tableau 2.Conditions op´eratoires du traitement.

Temp´erature (

C)75808590

Acidit´e (g/l)160200240280

Temps (h)3456

pendant 3` a 4 heures. Apr` es r´ eduction, la pulpe passe` a la s eparation solide - liquide. Le ltrat est neutralis´ eet oxyd e par l"ajout simultan´ e de l"oxyg` ene et du minerai calcin e jusqu"` a un pH de 2 pendant une heure. Le tableau1 pr esente la composition chimique des deux minerais crus local (A) et import e (B) qui sont utilis´ e pour r´ eduire les r esidus de lixiviation.

Pour le bon d

eroulement, nous avons utilis´ eunb´ echer contenant la solution a traiter chauff´ e` a l"aide d"une plaque chauffante. La solution qui est agit e` a l"aide d"un aimant est contr ol´ ee par un thermom` etre. Le tableau2r´ ecapitule les conditions op eratoires utilis´ ees dans cette´ etude. Les ltrats obtenus ont subi des analyses an de d eterminer la concentration du zinc en analysant la mise en solution du zinc. R

´ESULTATS ET DISCUSSION

Les r ´esidus de lixiviation ceux sont des compos´es non

solubles dans l"acide d"attaque dilue et peuvent se trouverThis is an Open Access article distributed under the terms of theCreative Commons Attribution License 2.0, which permits unrestricted use, distribution,

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60 80 100 120

20 25
30
35

Teneur en zinc (g/l)

TempŽrature (¡C)

Minerai-A

Minerai-B

Figure 1.Variation de la teneur en zinc en fonction de la temp´erature`a 2h. soit sous formes compliqu´ees. La m´ethode goethite choisi permet d"extraire le zinc par la dissolution relative de ces r´esidus. Cette technique d´epend de nombreux param`etres dont la nature des corps chimiques pr´esents dans le r´esidu solide, la vitesse d"agitation, le pH du milieu r´eactionnel, la temp´erature et le temps de r´eaction

Effet de temp´erature

La figure1pr´esente l"inuence de la temp´erature sur la solubilit´e du zinc dans le ltrat. Pour les deux minerais crus (A et B), la teneur en zinc dans la solution obtenue augmente avec l"augmentation de la temp´erature. Les deux courbes qui ont une allure parabolique pr´esentent des valeurs de teneur en zinc identiques dans l"intervalle de temp´erature (55-85) . Au-del`adelatemp´erature de 85 les valeurs de la mise en solution du zinc dans le ltrat s"´ecartent progressivement. Ceci est expliqu´e par la nature de minerai cru utilis´ee dans le proc´ed´e goethite comme r´educteur qui a un effet sur l"extraction du r´esidu et la valorisation du zinc.

Effet de l'acidit´e

La figure2montre l"effet de l"acidit´e du bain de la cuve sur la dissolution du zinc des boues de lixiviation. Les deux courbes pr´esentent des allures paraboliques. Dans la zone d"acidit´e de140`a 190g/l, la mise en so- lution du zinc dans le ltrat pour les deux courbes pr´esente des valeurs similaires. Au-del`a de 190g/l d"acidit´e, la r´eduction du r´esidu par le minerai-B donne une dissolution importante du zinc par rapport au minerai-A

Effet du temps

La figure3repr´esente la variation de la solubilit´edu zinc dans le ltrat en fonction du temps d"agitation. Les deux courbes qui ont une forme parabolique s"´ecartent progressivement quand le temps de traitement augmente. Pour des temps de traitement´elev´es, l"extraction du zinc

140 160 180 200 220 240

20 25
30
35
40

Teneur en zinc (g/l)

H 2 SO 4 (g/l)

Minerai-A

Minerai-B

Figure 2.Variation de la teneur en zinc en fonction de l"acidit´e`a

2h et 100

C. 3456
25
30
35
40

Teneur en zinc (g/l)

Temps (h)

Minerai-A

Minerai-B

Figure 3.VariationdelateneurenZnenfonctiondutemps`a 100

Cet`a 210g/l d"acidit´e.

`a partir du r´esidu de lixiviation r´eduit par le minerai-B est ´elev´e par rapport`acetrait´e par le minerai-A.

CONCLUSION

Le proc´ed´e goethite utilis´e dans ce travail permet de mettre en solution du zinc qui´etait form´e des compos´es complexes de ferrite de zinc. La valorisation du zinc des r´esidus de lixiviation est r´ealis´ee par ce proc´ed´een utilisant deux sortes de minerai cru comme r´educteur. La temp´erature, le temps et la concentration de l"acide sulfurique ceux sont aussi les param`etres utilis´es et optimis´es lors de cette´etude.

R´ef´erences

[1] L. Pig., L. Stoppa, R. Massidda; Recycling of industrial goethite wastes by thermal treatment, Resources, Conservation and Recycling, (1995), 14, p 11-20. [2] M. Karavasteva; Effect of certain surfactants on the leaching and precipitation processes in zinc ferrite

03006-p.2

JA 2013

residue treatment, Mineral Processing and Extractive,

30, April (2009), p 122-135.

[3] J.E. Dutrizac, J.M. Cigan, T.S. Mackey, T.J. O"Keefe ;

Lead-Zinc-Tin"80. TheMetallurgical Society of

AIME, Warrendale, PA, (1979), pp. 532-564.[4] F. Elgersma, F. Witkamp, G.M.Van Rosmalen,

Hydrometallurgy, 34 (1993), pp. 23-47.

[5] P.T Davey., Scott T.R,"removal of iron from leach liquors by the “Goethite" process guillemotright,

Hydrometallurgy, (1976), p 25-33.

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