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1- Introduction: Le zinc métal est produit à partir de minerai sous forme de co

1- Introduction: Le zinc métal est produit à partir de minerai sous forme de complexe sulfuré, carbonaté, oxyde et autres combinaisons chimiques. La forme sulfurée connue sous le nom de blende ou sphalérite de formule chimique ZnS est la plus utilisée selon deux procédés technologiques : Pyrométallurgie ou voie sèche. Hydrometallurgie ou voie humide suivie d’un depot electrolytique du Zinc. 2- Presentation de l’usine : L'Usine de Ghazaouet fut fondée en 1969 avec la coopération de la société vieille montagne BELGIQUE. Elle est en production depuis 1974. Située juste au bord de la mer, elle est actuellement le centre d'activité industrielle le plus important de la région. 3-Procedes d’elaboration du Zinc La production de zinc métal à partir de minerai est effectuée suivant deux procédés technologiques : Pyrométallurgie ou voie sèche. Hydrométallurgie ou voie humide. 3-1-Procédé par hydrométallurgie : procédé actuellement utilisé par (ALZINC) Le procédé par voie humide ou hydrométallurgie se faire en 4 étapes : 1- Le grillage. 2- La lixiviation. 3- La purification. 4- L’electrolyse. En parallele d’autres procedes fonctionnent en annexe, pour la production de l’acide sulfurique et du cuivre, par electrolyse. Procede d’Elaboration : 1- Grillage : Le but de cette étape est de transformer des sulfures de zinc (ZnS) en oxydes de zinc (ZnO) qui est soluble dans l’acide sulfurique. Matière première : La matiere premiere utilisee est la blende (sulfure de zinc ZnS) d’une teneur de Zn qui varie entre 45 et 60% et de nombreux éléments minéraux. La majorité de cette matière est importée du Pérou par voie maritime. Description du procédé : 1.1- Production de ZnO: Le concentre de blende alimente les six tremies d’alimentation du four, qui va ensuite vers un broyeur pour réduire la granulométrie des particules grosses. La blende est alors soutiree de la tremie d’alimentation et chargee dans le four. Le four utilisé est un four « LURGI »qui fonctionne selon la technique en lit fluidisé d une capacité de 300 tonne/jours. La température de grillage est de 950°c. A cette temperature la reaction tend vers la formation de l’oxyde de zinc (ZnO) et l’anhydride sulfureux (SO2) selon la reaction exothermique suivante : ZnS + 3/2 O2 ZnO + SO2 + Q (Kcal.) 1.2- Production de l’acide sulfurique : Les gaz du grillage passent par plusieurs etapes pour produire enfin l’acide sulfurique. A-La tour de lavage : Le rôle de la tour de lavage est de refroidir les gaz contenant le SO2 provenant des electrofiltres secs d’une temperature de 270°C a 60°C b-Les éléctrofiltres humides : Le role des electrofiltres humides est d’eliminer toutes les minuscules de poussières qui peuvent encore se trouver dans le gaz. c-La tour de séchage : Après avoir quitté les éléctrofiltres humide, le gaz passe dans la tour de séchage ou l’humidité est pratiquement éliminée par le contact avec l’acide sulfurique a 96% injecté par le haut de la tour. d- L’economiseur : La temperature d’entree du gaz est de 224°C, le refroidissement se fait au moyen d’un ventilateur à air. f-La tour d’absorption : L’absorption de SO3 provenant de la tour de catalyse se fait par contact avec l’acide sulfurique à 98% qui s’accompagne d’un grand degagement de chaleur, et pour maintenir la concentration on ajoute l’eau et l’acide sulfurique 96%. La temperature de l’acide quittant la tour est de 97°C tandis que la température d’entree est 71°C. Cette chaleur est eliminee dans les refroidisseurs a plaque utilisant l’eau de mer. La circulation de l’acide est assuree par une pompe immergée dans le réservoir. Une purge est faite au refoulement de la pompe de circulation qui passe dans deux groupes de refroidissement d’acide 98%dispose en série puis les pompes à acide produit et se dirige vers le stockage. SO3 + H2O H2SO4 + Q L’acide sulfurique obtenu est ensuite refroidi puis passe aux tanks de stockage. 2- La lixiviation: But : Mettre le maximum de zinc en solution tout en essayant d’eviter la mise en solution des impuretés (pH=5,2). Eliminer une grande partie des impuretés par oxydation de fer ferreux en fer ferrique qui sert d’entraineur des particules. Eliminer les solides par décantation. 3- La purification : Les opérations de purification consistent à traiter la solution "overflow" provenant des décanteurs de la lixiviation neutre. Cette solution contient des impuretés qui peuvent éventuellement perturber l'opération d'électrolyse, et sont susceptibles de se déposer avant le zinc et d'influencer la qualité du dépôt électrolytique. Il faudra donc éliminer toutes les impuretés par les opérations de purification. Deux opérations technologiques sont à considérer, et qui peuvent avoir à chaud ou à froid: la cémentation et la filtration. A- La purification à chaud : Elle sert à éliminer la plus grande partie des impuretés comme Ni, Co, Cd, Cu, As, Sb, Ge et Sn, de facon a pouvoir obtenir un bon rendement a l’electrolyse. Dans la purification a chaud la solution est tout d'abord portée de 50 - 55°C à 75 °C à l'aide de deux échangeurs à vapeur. Un débitmètre permet de régulariser l'entrée de la solution dans la cuve. Filtration : La solution à la sortie de la purification à chaud est envoyée vers l'opération de filtration dans les filtres presses a chaud, puis vers les cuves de purification à froid. B- La purification n à froid : Elle consiste à éliminer les dernières traces de Cd et Tl afin d’obtenir un zinc de qualité. 4 - L électrolyse : L’Electrolyse est effectuee en faisant passer un courant electrique entre deux electrodes dans la solution de sulfate de zinc obtenue a l’issue de l’operation de cémentation. Elle met en jeu les réactions suivantes : Cathode en aluminium : Et anode en plomb : La réaction globale est : Après épuisement, la solution d'électrolyse est régénérée à la lixiviation où elle est réutilisée pour la mise en solution d'entrée fraîche de minerais grillés. L'électrolyse dure 48 heures et les plaques de zinc sont enlevées manuellement. Cette opération de pelage des cathodes est appelée « Stripping». Tandis qu’au niveau de l’anode il y a des pots des dioxydes de manganese MnO2 qui sont décapés manuellement par grattage a l’aide d’un tambour contenant des manches en caoutchouc. GAMME DE PRODUCTION :  Zinc lingot de 25 kg  Zinc Jumbo de 02 Tonnes, préaluminé, préplombé  Alliages de zinc (zamak 3 et zamak 5)  Anodes pour protection cathodique  Acide sulfurique concentré à 98%  Cuivre électrolytique en cathodes de 100 à 160 kg teneur 99.98% Minimum. uploads/Industriel/ 1-introduction-3-1-procede-par-hydrometallurgie-procede-actuellement-utilise-par-alzinc.pdf