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Aller jusqu’aux extrêmes c’est notre affaire. De nos jours, l’industrie minière

Aller jusqu’aux extrêmes c’est notre affaire. De nos jours, l’industrie minière fait face à une multitude d’exigences et de défis. Ceux-ci incluent le maintient de la sécurité du travail, l’assurance d’une compatibilité environnementale accrue, et l’obtention d’un produit de plus grande qualité à de plus faibles coûts. Cognis fait face à ces exigences du marché en continuant à mettre l’accent sur la recherche et le développement de produits/méthodes, et en adaptant nos gammes de services de manière à atteindre les besoins spécifiques de chaque client. Les processus de purification des métaux peuvent atteindre de plus hauts rendements et donner des produits métalliques finaux plus purs grâce aux réactifs et services de Cognis. Avec plus de 50 années d’expérience dans l’extraction par solvant et les technologies y associées, Cognis fournit des solutions complètes et hautement performantes qui atteignent les nouveaux défis de l’industrie minière et fixent de nouvelles normes pour le futur. Nous fournissons une gamme complète de réactifs de chélation et d’échange d’ions en milieu liquide et des produits conçus pour extraire les métaux des solutions aqueuses. Nous sommes spécialisés dans la récupération des métaux de base et des métaux liés à la production d’énergie, et nous offrons des services d’assistance en usine de qualité supérieure sous la bannière de MSP® pour tous nos produits. La division Mining Chemicals Technology de Cognis est un partenaire fiable et stratégique des compagnies de tête sur le plan international dans toute l’industrie minière. Contenu INTRODUCTION 01 03 DESCRIPTION DU PROCESSUS D’EXTRACTION PAR SOLVANT I. Espèces métalliques extractibles II. Exigences du réactif TYPES D’EXTRACTANTS I. Extractants par chélation A. Commentaires généraux B. Applications commerciales pour la production du cuivre 1. Solutions de lixiviation acide sulfurique a. Réactifs commerciaux LIX pour l’SX de cuivre b. Réactifs LIX de Cognis pour l’SX du cuivre 2. Solutions de lixiviation ammoniacale C. Extractants par chélation de Cognis et quelques unes de leurs utilisations possibles D. Coûts d’investissement pour l’SX du cuivre E. Programme d’essais en labo pour une solution de lixiviation cuivrique 1. Isothermes d’extraction et de stripage 2. Diagrammes de McCabe-Thiele 3. Circuit de SX de cuivre en continu F. Diagrammes ordinateur de McCabe-Thiele pour le cuivre 07 35 II. Extractants par couplage d’ions A. Série des Alamines® B. Série des Aliquats® C. Programme d’essais en labo pour les extractants par couplage d’ions D. Utilisations présentes et futures des extractants à base d’amine III. Extractants neutres ou par solvatation IV. Extractants á base d’acides organiques V. Extractants par substitution de ligands 41 47 REACTIFS EN COURS DE MISE AU POINT, L’OR 49 49 CONCLUSION 51 72 REFERENCES Copyright by Cognis Group 1 INTRODUCTION Une demande croissante des métaux en général, et des métaux de haute pureté en particulier, la baisse de la teneur des minerais, et des règlementations environnementales plus rigoureuses, poussent continuellement la recherche vers la mise au point de méthodes plus efficaces et plus efficientes pour le traitement des minerais qui nous sont disponibles ainsi que pour le recyclage des métaux usagés. L’hydrométallurgie a proposé et va continuer à proposer beaucoup de ces nouveaux procédés. La technologie de l’extraction par solvant va certainement jouer un rôle important dans beaucoup de ces nouveaux procédés. L’extraction par solvant en tant qu’une technique simplifiée pour purifier et récupérer un métal remonte au moins à 1842 lorsque Peligot extrayait du nitrate d’uranyle dans l’éthyle éther.1 La littérature chimique possède des centaines de références sur l’usage de l’extraction par solvant comme une technique dans la chimie analytique et une grande quantité de savoir faire en extraction par solvant, particulièrement dans les domaines de la chimie des solutions et des extractants organiques, vient de la chimie analytique.2 La technologie de l’extraction par solvant a été appliquée à une échelle commerciale dans la production de l’uranium, du vanadium et du molybdène depuis les années 19503 et du cuivre et du nickel depuis la fin des années 1960 – début 1970.4,5 Pour cette même période de temps, Cognis corporation (auparavant General Mills Chemicals, Inc.) a été engagée dans le progrès de la technologie de l’extraction par solvant en général, et des réactifs d’extraction par solvant en particulier. Cet engagement a resulté dans la conception et la fabrication des réactifs LIX®, Alamine® et Aliquat® utilisés avec succès dans la production des métaux par plusieurs usines dans le monde entier. Ces réactifs de Cognis sont réputés pour la grande étendue des conditions dans lesquelles ils opèrent et pour leurs flowsheets sans pollution. Bien que cela soit techniquement envisageable que l’hydrométallurgiste puisse un jour avoir un choix illimité de réactifs chimiques à sa disposition sur le marché pouvant virtuellement permettre de séparer efficacement tous les métaux en solution, cela serait difficile à obtenir pour des raisons économiques. Le coût de mise au point d’un nouveau réactif, des restrictions plus accrues concernant la toxicité des réactifs et le marché restreint de plusieurs métaux contrebalancent la mise au point de nouveaux extractants métalliques. Il est important pour le lecteur de comprendre que l’extraction par solvant est seulement un processus unitaire d’une www.cognis.com 2 série d’autres dont on a besoin pour extraire le métal du minerai. Pour cette raison, l’extraction par solvant doit être compatible et complémentaire avec le traitement de lixiviation qui le précède et le traitement final de production de métal qui le suit (Figure 1). Le succès de l’opération globale est dépendant de celui de chacun des processus unitaires. L’objectif de cette brochure est de familiariser le lecteur avec quelques concepts de base de la technologie de l’extraction par solvant ainsi qu’avec les marques LIX®, Alamine® et Aliquat® des réactifs d’extraction par solvant. De plus, cette brochure présentera d’autres réactifs, systèmes et services fournis par la branche Mining Chemicals Technology de Cognis. Des informations plus détaillées sur des réactifs spécifiques, des métaux, ou des procédés de traitement sont disponibles sur demande, ainsi que sur le site web de Cognis: www.cognis.com. Figure 1. Flowsheet généralisé de production du métal incorporant l’extraction par solvant et les réactifs de Cognis Processus de lixiviation Extraction par solvant Production finale du métal Copyright by Cognis Group D D DE E ES S SC C CR R RI I IP P PT T TI I IO O ON N N D D DU U U P P PR R RO O OC C CE E ES S SS S SU U US S S D D D’ ’ ’E E EX X XT T TR R RA A AC C CT T TI I IO O ON N N P P PA A AR R R S S SO O OL L LV V VA A AN N NT T T I. Espèces métalliques extractibles II. Exigences du réactif Copyright by Cognis Group 3 DESCRIPTION DU PROCESSUS D’EXTRACTION PAR SOLVANT L’extraction par solvant (SX) est applicable dans n’importe quel cas où l’on souhaiterait retirer ou extraire séléctivement un élément d’une solution dans une autre. Ceci peut s’appliquer soit au cas de l’enlèvement d’un composé de valeur du sein d’agents qui l’ont contaminé ou à la séparation des contaminants d’un élément de valeur. La solution de départ qui contient les éléments et celle dans laquelle les contaminants doivent être extraits doivent être non miscibles pour que la séparation soit possible. Dans les opérations de récupération des métaux, le constituant de valeur est normalement un ion métallique ou un complexe d’ion métallique contenu dans une solution aqueuse. Cette solution aqueuse est mélangée intimement avec une phase organique non miscible contenant l’extractant actif. A ce moment l’extractant actif transfère le métal recherché de la phase aqueuse dans la phase organique. La dispersion organique / aqueuse passe du mixer au décanteur où les phases se séparent. La phase « organique chargée » contenant maintenant le métal désiré, est ensuite transférée du décanteur d’extraction vers le mixer du stripage. Là, la phase « organique chargée » est mélangée intimement avec une solution aqueuse de stripage contenant un réactif chimique qui fournit la force nécessaire pour le stripage du métal chargé de la phase organique dans la phase aqueuse de stripage. La dispersion aqueuse / organique passe du mixer dans un décanteur d’où l’ « organique strippée » est recyclée de nouveau vers l’extraction tandis que la phase aqueuse qui contient cette fois le métal recherché, évolue vers l’étape de récupération finale du métal. La récupération finale du métal se fait habituellement à partir de la solution aqueuse. Il est aussi possible de récupérer le métal à partir de la phase organique chargée, mais cela est pratiqué à l’échelle commerciale seulement dans des cas spécifiques, probablement à cause de la contamination du produit fini par la phase organique.6,7,8 Comme l’extraction par solvant se ressemble avec l’extraction du métal par des résines échangeuses d’ions, on l’appelle parfois « échange d’ions en phase liquide ». La figure 2 montre un circuit typique d’extraction par solvant avec mixer décanteur à contre courant ayant 3 étages d’extraction à contre courant et 2 étages de stripage à contre courant. Un ensemble www.cognis.com 4 unique mixer décanteur est appelé un étage. Dans certains systèmes, uploads/Finance/ redbookfrenchpdf-pdf 1 .pdf