RESUME
ABSTRACT II
EPIGRAPHE III
TABLE DES MATIERES I
LISTE DES TABLEAUX III
LISTE DES FIGURES IV
LISTE DES ABREVIATIONS V
DEDICACE VI
AVANT-PROPOS VII
INTRODUCTION GENERALE 1
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE 3
CHAPITRE I GENERALITES 4
I.1 Introduction 4
I.2 Minerais de cuivre 4
I.1.1 Les minerais sulfurés 4
I.1.2 Les minerais oxydés et mixtes 4
I.3 Métallurgie du cuivre 5
I.3.1 Pyrométallurgie du cuivre 5
I.3.2 Hydrométallurgie du cuivre 8
I.4 Electroaffinage du cuivre 10
CHAPITRE II TRAITEMENT DES BOUES ANODIQUES 13
II.1 Introduction 13
II.2 Traitements classiques des boues anodiques 13
II.2.1 Grillage oxydant (Schloen et Elkin 1950, et 1954) 13
II.2.2 Grillage sulfatant (sulfatation) (Schloen et Elkin 1950,
1954; Pascal 1961; Hyvarinen et al,
1984; Bayraktar et Garner, 1985; Hoffmann, 1989) 13
II.2.3 Fusion alcaline (Schloen et Elkin, 1954; Pascal, 1961)
14
II.2.4 Grillage carbonaté (Schloen et Elkin 1954; Pascal
l961; Hoffmann 1989) 15
II.2.5 Electrolyse 16
II.3 Traitement des boues anodiques à la raffinerie
« Electrolytic Refining and Smelting Co.,
Australia (Schloen et Elkin 1954) » 16
PARTIE EXPERIMENTALE 18
CHAPITRE III MATERIEL ET PROCEDURE EXPERIMENTALE
19
III.1 Echantillonnage 19
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III.2 Caractérisation des boues anodiques des US 19
III.2.1 Caractérisation chimique 20
III.2.2 Caractérisation minéralogique 20
III.3 Tests de lixiviation 21
III.3.1 Grillage oxydant 21
III.3.2 Tests de lixiviation 22
CHAPITRE IV PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS
25
IV.1 Résultats de caractérisation chimique 25
IV.2 Résultats de caractérisation
minéralogique 26
IV.3 Résultats des tests de lixiviation 26
IV.3.1 Lixiviation des boues anodiques non grillées 26
IV.3.2 Lixiviation des boues anodiques grillées pendant 1H
29
IV.3.3 Lixiviation des boues anodiques grillées pendant 2H
et 3H 33
IV.3.4 Conclusion 37
CONCLUSION 38
REFERENCES 39
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 Teneurs moyennes des éléments dans les
cathodes commerciales des US 12
Tableau 2 Teneurs moyennes des éléments dans les
boues anodiques des US 25
Tableau 3 Résultats des tests de lixiviation des boues
anodiques non grillées en fonction du
temps 27
Tableau 4 Résultats des tests de
lixiviation des boues anodiques non grillées en fonction de la
concentration 28
Tableau 5 Dissolution du Cu et Pb contenus
dans les boues anodiques non grillées (H2SO4
1M; S/L 1/12; T° 60°C; Conditionnement 1H)
29
Tableau 6 Résultats des tests de lixiviation des boues anodiques
grillées durant 1H en fonction
du temps 30
Tableau 7 Résultats des tests de
lixiviation des boues anodiques grillées durant 1H en fonction
de la concentration 31
Tableau 8 Dissolution du Cu et Pb
contenus dans les boues anodiques grillées durant 1H
(H2SO4 1M; S/L 1/12; T° 60°C; Conditionnement 1H)
33
Tableau 9 Résultats des tests de lixiviation des boues anodiques
grillées durant 2H en fonction
de la concentration 33
Tableau 10 Résultats des
tests de lixiviation des boues anodiques grillées durant 3H en
fonction de la concentration 35
Tableau 11 Dissolution du
Cu et Pb contenus dans les boues anodiques grillées durant 3H
(H2SO4 2M; S/L 1/12; T° 60°C; Conditionnement 2H)
36
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LISTE DES FIGURES
Figure 1 Les grandes voies de la métallurgie du cuivre
(Thiriart et al., 1988) 8
Figure 2 Microscope binoculaire stéréoscopique WILD
(Guy Munung) 21
Figure 3 Four à grillage (Guy Munung) 22
Figure 4 Dispositif pour la lixiviation (Guy Munung) 23
Figure 5 Filtrat obtenu au test de lixiviation aux conditions
opératoires : H2SO4 2M; S/L
1/12; Conditionnement 2H; T° 60°C; grillage oxydant 3H
(Guy Munung) 24
Figure 6 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en
fonction du temps lors de la
lixiviation des boues anodiques non grillées. 27
Figure
7 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en fonction de la concentration
lors de
la lixiviation des boues anodiques non grillées.
28
Figure 8 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en fonction du
temps lors de la
lixiviation des boues anodiques grillées durant 1H.
30
Figure 9 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en fonction de la
concentration lors de
la lixiviation des boues anodiques grillées durant 1H.
32
Figure 10 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en fonction de la
concentration lors de
la lixiviation des boues anodiques grillées durant 2H.
34
Figure 11 Evolution du taux de dissolution du Cu et Pb en fonction de la
concentration lors de
la lixiviation des boues anodiques grillées durant 3H.
35
Figure 12 Résidu solide au test de lixiviation des boues
anodiques grillées durant 2H 36
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LISTE DES ABREVIATIONS
EMT : Etudes Métallurgiques
LIX/SX/EW : Lixiviation/Extraction par solvant/Electroextraction
SAA : Spectrométrie d'absorption atomique
US : Usines de Shituru
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DEDICACE
A mes parents Gustave MUNUNG et Françoise KAMIN pour leur
confiance et leur amour ;
à mes frères : Patrick NTAMBWE,
Jérémie KABWIT, John KANYIMB, Tony MUTOMB, Guerschom MUNUNG, Ryan
NGWEJ pour leur amour et leur présence durant la réalisation de
ce travail ;
à mes soeurs : Noëlla KARUMB, Raïssa KAT, Nicia
KAVUND, Consola MUSENG pour leur
amour ;
à mes oncles et tantes, cousins et cousines, amis et amies
pour votre contribution à mon savoir et mon parcours ;
à tous ceux à qui je tiens et qui tiennent à
moi.
Je dédie ce travail !
GUY MUNUNG
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AVANT-PROPOS
Au terme du premier cycle de notre parcours universitaire au
sein de la Faculté Polytechnique à l'Université de
Lubumbashi, un projet individuel doit être présenté et
défendu pour sanctionner la fin de ce long moment d'apprentissage. C'est
dans ce cadre que s'inscrit ce travail, ayant pour objet d'étudier la
possibilité de récupération du cuivre par lixiviation en
milieu acide sulfurique des boues anodiques des US.
Ce travail est le résultat d'une contribution de
plusieurs personnes que nous ne pouvons tous énumérer.
Je remercie premièrement l'Eternel au nom du Seigneur
Jésus-Christ, Lui qui a pourvu pour que nous arrivions à la fin
de ce travail. Son ouvrage est allé au-delà de mes
espérances.
J'exprime ma profonde gratitude et mes vifs remerciements au
Professeur ILUNGA NDALA qui, malgré ses innombrables occupations, a
accepté de diriger ce travail.
Je tiens à remercier sincèrement tous les
ingénieurs et responsables de la Gécamines/EMT,
particulièrement Monsieur Fidèle KABWE pour m'avoir
encadré durant la réalisation de ce travail.
Je remercie également le Professeur Jean-Marie KANDA,
Doyen de la Faculté, les professeurs Arthur KANIKI et Idriss KYONI,
vice-doyens pour la bonne gestion de notre faculté ainsi que tout le
corps professoral.
Je remercie du fond du coeur Monsieur Remy MAKONGA ainsi que
Monsieur Aimé KABONDE pour tous les efforts consentis.
Je suis très reconnaissant envers la famille MUKAZ, qui
a été pour moi comme une deuxième famille où j'ai
appris beaucoup de choses.
Je remercie mes amis et frères d'armes Emma MAKONGA,
Emile MAYOLA, Trobuch KASONGO et Serge KABULO pour leur présence et leur
amour. Sans eux non plus, nous n'y serons pas arrivés.
A tous mes amis : Steven NDALA, Gloire DJESE, Miriam ILUNGA,
Rapha ABEDI... pour vos encouragements et soutiens dans les moments difficiles,
je vous remercie.
Anticipativement, je remercie tous ceux qui porteront une
attention particulière à ce travail par leur lecture.
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