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P a g e | UNIVERSITÉ DE LUBUMBASHI FACULTÉ POLYTECHNIQUE Département de Chimie

P a g e | UNIVERSITÉ DE LUBUMBASHI FACULTÉ POLYTECHNIQUE Département de Chimie Industrielle B.P. 1825 LUBUMBASHI Présenté par : KAKOMA NGWEJ Phinées Promotion : BAC 3 / CHIMIE INDUSTRIELLE RAPPORT DE STAGE EFFECTUE AUX USINES DE SHITURU <<Du 09 Mars au 10 Avril 2021>> ANNEE ACADEMIQUE 2019-2020 P a g e | I PHINEES KAKOMA Remerciement Depuis le déroulement de notre stage jusqu’à la rédaction de ce rapport, chapotant la clôture de nos activités stagiaires ; sacrifices, abnégation et efforts ont été consentis de notre part, approvisionnés par des multiples ressources en vue d’arriver où nous en sommes. D’où la raison de l’expression de notre gratitude à l’endroit de tous les concourants à notre formation et séjour agréable dans les installations de l’entreprise Shituru, rendant ainsi cette expérience inoubliable. Spécifiquement, nous citons l’entreprise GCM Shituru qui au travers de son programme de Développement communautaire, prend en charge chaque année la formation d’étudiants finalistes du premier et second cycle en vue d’un enrichissement scientifique, parmi lesquels nous étions du nombre cette année. Elle a par l’intermédiaire de son personnel dont l’expertise n’a d’égale que leur savoir-faire, nous soulignons le département d’Hydrométallurgie ; mis à notre disposition un bagage scientifique selon la mesure du possible. Ce sont individuellement parlant : Mr Leonard Mr MWEPU, Mr KAPIA KONGOLO, Mr KABANZA MALOBA… en leurs qualités et titres respectifs nous leur adressons nos sincères reconnaissances. Nos remerciements à tous les contre-mètres et chefs des sections. Nous adressons notre gratitude aux autorités de la Faculté Polytechnique, plus particulièrement, au doyen de la faculté en la personne du Dr. Professeur Jean-Marie KANDA et au vice-doyen chargé de la recherche, le Professeur Idriss KYONI, de nous avoir donné cet accord de passer ce stage dans le souci d’allier la théorie à la pratique. Certes nous ne pouvons citer tout le monde, le but recherché dans la rédaction de ce rapport ne serait atteint. Nous pensons aux collègues stagiaires et amis avec qui nous avons passé des moments forts agréable, à l’endroit de : Daniel NDUMBA ami et collaborateur, Richard BASHILE, Ruben KAZADI, Justin NKONGAL, Murphy MBWISHA, Sabine MONGA, Martin KASHALA, Christian KENNETH, Noah KABONGO ; et bien d’autres dont la mention directe n’est pas faite. Comme dit-on « on garde le meilleur pour la fin », c’est à l’endroit de mes parents : Guylain KAYOMBO et Nicole KAYOMBO ; à mes frères et sœurs, à ma famille, aux amis et collègues, sans oublier tous mes proches se sentant concernés par cette formulation ; Merci à vous ! P a g e | II PHINEES KAKOMA Table des matières Remerciement .............................................................................................................................. I Table des matières ................................................................................................................ II LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. III LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................ IV LISTE DES ACRONYMES ET SIGLES ................................................................................. V INTRODUCTION ...................................................................................................................... 1 CHAPITRE I : PRESENTATION DES USINES DE SHITURU ............................................. 2 I.1. HISTORIQUE .................................................................................................................. 2 I.2. SITUATION GEOGRAPHIQUE .................................................................................... 3 I.3. STRUCTURE DES USINES DE SHITURU .................................................................. 3 I.4. ORGANIGRAMME ........................................................................................................ 4 CHAPITRE II : PRESENTATION DES OPERATIONS DE PRODUCTION AUX USINES DE SHITURU ............................................................................................................................ 5 INTRODUCTION .................................................................................................................. 5 II. 1. CIRCUIT CUIVRE ....................................................................................................... 6 II.1.1. SECTION D’ESTACADE ...................................................................................... 6 II.1.2. SECTION DE LIXIVIATION .............................................................................. 13 II.1.3. SECTION DE DECANTATION ET FILTRATION ............................................ 18 II.1.4. FILTRATION DES GANGUES SUR FBH ......................................................... 21 II.1.5. SECTION D’EXTRACTION PAR SOLVANT ................................................... 22 II.1.6. SECTION D’ELECTROLYSE CUIVRE ............................................................. 28 II.2. CIRCUIT COBALT ..................................................................................................... 32 II.2.1. DECANTATION COBALT .................................................................................. 32 II.2.2. COBELECTRO ..................................................................................................... 34 CHAPITRE III : ACTIVITES EFFECTUEES ........................................................................ 38 Introduction ........................................................................................................................ 38 III.1. Estacade ....................................................................................................................... 38 III.2. Lixiviation ................................................................................................................... 40 III.2.1. Essais de lixiviation au laboratoire ....................................................................... 40 III.3. Décantation cuivre ....................................................................................................... 42 III.4. Section d’extraction par solvant .............................................................................. 43 III.5. Section d’Electrolyse cuivre .................................................................................... 45 CONCLUSION ........................................................................................................................ 49 P a g e | III PHINEES KAKOMA LISTE DES FIGURES Figure 1: Schéma général des procédés aux US ........................................................................ 5 Figure 2: flow-sheet de l'Estacade ............................................................................................ 12 Figure 3: Flow-sheet de Lixiviation par agitation .................................................................... 16 Figure 4: schéma des procédés de la décantation ..................................................................... 20 Figure 5: Montage Mixers & Settler ........................................................................................ 23 Figure 6: schéma des procédés à l'extraction par solvant ......................................................... 27 Figure 7: schéma des procédés au stripage .............................................................................. 30 Figure 8: Graphique d'évolution de la densité .......................................................................... 39 Figure 9: Evolution de l'ampérage en 24h ................................................................................ 46 P a g e | IV PHINEES KAKOMA LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Caractéristiques du broyeur primaire ....................................................................... 9 Tableau 2: Caractéristiques du broyeur secondaire .................................................................. 10 Tableau 3: Caractéristiques d’électrolyte, des électrodes et des cellules ................................. 30 Tableau 4: Contrôle densité ...................................................................................................... 39 Le tableau 5 donne un exemple de ces précédents opération ci-haut , pour la journée du Mardi 23 mars. .................................................................................................................................... 42 Tableau 6: contrôle de la décantation ....................................................................................... 43 Tableau 7: Variation de l'ampérage au cours des 24h .............................................................. 46 P a g e | V PHINEES KAKOMA LISTE DES ACRONYMES ET SIGLES  AL : agitation leaching ;  ANS : anode soluble neuve ;  AS. : Anode Soluble ;  Cobelectro : Cobalt Electrolyse ;  DAS : Déchet anode soluble ;  DH. : Division Hydrométallurgie ;  DM. : Départ Moyen ;  EWCo : Electrolyse cobalt ;  EWCu : Electrolyse cuivre ;  FBH : Filtre à Bande Horizontale ;  GECAMINES : Générale des Carrières et des Mines ;  HL : Heap leaching ;  ND : Neutralisation Déferrage ;  OF : Over-Flow ;  PLS : solution imprégnante ;  PPS : Purification par Précipitation Sélective ;  SNEL : Société Nationale d’Electricité ;  SPD : Sortie Près Décuivrage ;  SX : extraction par solvant ;  TECHPRO : Technologie Programmée ;  TH : Tank House ;  UF : Under-Flow.  US : Usines de Shituru ; P a g e | 1 INTRODUCTION Dans son programme de formation professionnelle d’ingénieurs civils qualifiés, la Faculté Polytechnique, par le biais du programme de renforcement des capacités d’étudiants finalistes du premier et deuxième cycle, instauré par l’Université de Lubumbashi « UNILU » en sigle, organise des stages tant ouvriers que professionnels dans cette optique. Pour nous éviter à nous étudiant d’évoluer dans l’abstrait du déroulement des opérations et mise en œuvre des techniques industrielles ; il nous a été accordé le privilège de concilier la réalité pratique aux notions nous transmis, comme prévue dans le cursus de formation d’ingénieurs. Cela n’a été possible que par la mise en application de ce programme. C’est dans les installations des usines de Shituru, que s’est déroulé notre stage ouvrier. Durant cette période d’un mois allant du 09 Mars au 10 Avril 2021, des formations nous ont été fournis tant théoriques que pratiques. Les Usines de Shituru (U.S.) appartiennent au groupe des usines hydrométallurgiques de la GCM toujours en fonction. Elles sont situées dans la ville de Likasi, dans le Haut-Katanga. Elles utilisent un procédé électrochimique pour la production industrielle du Cuivre et du Cobalt partant de la mise en solution des différents oxydes tels que la malachite et les hétérogénites grâce à un solvant adéquat. Au final, on a une électrolyse en solution claire donnant naissance au Cuivre métallique puis ; à une électrolyse en pulpe pour déposer le Cobalt métallique aussi. Ces deux métaux sont alors commercialisés internationalement. C’est dans le but de rendre compte, d’attester et de concrétiser notre formation reçue durant cette période de stage que ce rapport est présenté ; lequel hormis la partie introductive et la conclusion, présentera l’entreprise Shituru ainsi que la description des opérations effectuées à l’usine hydrométallurgique, pour finir par présenter quelques-unes des tâches accomplies. P a g e | 2 PHINEES KAKOMA CHAPITRE I : PRESENTATION DES USINES DE SHITURU Les usines hydrométallurgiques de Shituru sont le fer de lance de la production de la GCM, de leur survie dépend aussi celle de tous les travailleurs de ladite entreprise ainsi que de leurs familles et, cette dernière étant une société d'état, la bonne santé de sa production est un indicateur de la bonne santé de tout le pays. Les usines de Shituru font partie des installations de la Générale des Carrières et des Mines (G.C.M.), en son groupe centre et ayant pour objectif la production industrielle du Cuivre et du Cobalt. I.1. HISTORIQUE Crées en 1926, les Usines de Shituru avaient pour objectif la production du Cuivre seulement. Elles ont commencé à fonctionner en 1 929 avec une production de Cuivre s'élevant à 30000 tonnes par an jusqu'à 1931, où elle était passée à 52000 tonnes par an grâce à l'utilisation des filtres à gravier. En 1944, il avait été mis sur pied un circuit secondaire ; conçu pour la production du Cobalt par électrolyse en pulpe. Avec l'évolution, certaines innovations furent apportées ; notamment :  De 1947 à 1954 : utilisation des floculants organiques, création d'un circuit secondaire de lixiviation et création d’une nouvelle entité de production des feuilles amorces ;  En 1956 : Installation d'un procédé dit Fluo-solid qui traitait les concentres sulfures par un grillage sulfatant, mise en service des 3 nouvelles rangées des décanteurs uploads/Industriel/ rapport-kakoma-ngwej-phinees.pdf