CHAPITRE : 8 CALCUL DU FLOW SHEET
Comme base de calcul, nous prendrons le triple de la
production du mois de mai 2011 des usines à cuivre de Kolwezi qui est de
187,78 tonnes.
Partant des nos essai au laboratoire, en optant pour
un rapport de phase O/A=3, notre électrolyte aura une concentration en
cuivre de 45,04 g/l, et que si l'on suppose que l'épuisée
après électrodéposition revient à 32
,16g/l.
La récupération du cuivre sera
de:
45,04- 32,16=12,88g/l de cuivre.
Si 12,88g cuivre 1 litre d'électrolyte
563,34.106
563,34. 106 g cuivre 12,88 =
43 ,74.106
litres/moi soit environs 60
,75m3/h
8.1. AU STRIPAGE
Détermination du débit de l'organique au
stripage Le rapport de phase au stripage : O/A=3
Le débit aqueux : 60,75 m3
Approche d'un paramétrage des conditions optimales
d'un circuit lixiviation - extraction par solvant du cuivre à l'usine
à cuivre de Kolwezi sur base du minerai oxydé de cuivre du
gisement de Kilamusembu.
Le débit de la phase organique au stripage sera :
Qo = 60,75 X 3=182, 25m3/h le débit total au stripage sera :
Qts = Va+Vo
Qts =182,25+60,75=243m3/h
Le volume dans le mélangeur (Vmx) pour un temps de
contact de 3 minutes est donnépar la relation :
Vmx=Qts X 3/60
Vmx=243 X 3/60=12 ,15 m3 .c est le volume
utile du mixer.
Comme industriellement on travail avec deux mixer,
dont un primaire et un secondaire de même capacité. le volume des
mixers vaut alors : Les mélangeurs étant montés en
série, leur volume est équivalent à 12,15 m3
chacun.
Détermination du volume réel du
mélangeur :
Le volume réel (V réel) du mixer est donne
par l'expression :
V réel = V utile / coefficient de remplissage Avec
un coefficient de remplissage de 80%, le volume réel sera :
V réel= 12,15 X (100/8) = 15,1875 m3, le volume
réel du mélangeur est de 15 m3.
Détermination du volume du décanteur au
stripage
Sachant que la plupart des contacteurs ont des
décanteurs d'un volume de
2 ,5 à 3(rapport du temps de décantation et
du temps de stripage) plus que celui du mixer.
En considérant le maximum qui est égal
à 3, le volume du décanteur sera : V déc.=15 X 3= 45
m3
Le volume du contacteur par étage est
:
15 + 45 = 60 m3
Détermination du volume réel du
décanteur au stripage
Le volume réel du décanteur est donne par
la relation :
Approche d'un paramétrage des conditions optimales
d'un circuit lixiviation - extraction par solvant du cuivre à l'usine
à cuivre de Kolwezi sur base du minerai oxydé de cuivre du
gisement de Kilamusembu.
V réel = V utile /coefficient de
remplissage
V réel déc. = 38,25 x (100/80)=47,81
m3
8.2. A L'EXTRACTION
Détermination du débit total a
l'extraction
Supposons qu'il n'a pas perte de l'organique par
entraînement vers l'électro wining
après stripage; le volume de l'organique dans le
circuit est :
Qo=182,25 m3 /h
Partant de nos assai effectues au laboratoire, nous
savons que le rapport de phase à l
extraction est de 1
Alors le volume de la phase aqueuse(PLS) est
:
Qpls=Vo=182,25 m3/h
Le volume total sera :
Qtot=182,25 m3/h x 2 =364,5 m3 /h
Détermination du volume du mixer
V utile mélangeur = Qtot x (3/60)
=364,5 x (3/60)
=18,225m3
Le volume réel du mixer sera en tenant compte du
coefficient de remplissage qui est de 80%
V réel = 18,225 x (100/80) = 22,8 m3
Détermination du volume du décanteur à
l'extraction
Partant des mêmes hypothèses que
précédemment, le volume utile dans le décanteur est
:
V utile déc.=18 ,225 x 3=54,675 m3 Le volume utile
dans le contacteur par étage est
Approche d'un paramétrage des conditions optimales
d'un circuit lixiviation - extraction par solvant du cuivre à l'usine
à cuivre de Kolwezi sur base du minerai oxydé de cuivre du
gisement de Kilamusembu.
18,225+54,675=72,9 m3
Le volume utile total pour l'extraction avec le nombre
d'étage à l'extraction : égal à 2 partant bien sur
de nos essais effectues au laboratoire sera :
V utile ext = 72,9 m3
Partant des relations définies
précédemment, le volume réel du décanteur est en
tenant compte du coefficient de remplissage qui est de 80% :
72,9 x (100/80) = 91,125 m3. Détermination de
l'alimentation de l'usine
Pour un débit de PLS (solution imprégnant
du résidus de lixiviation après lixiviation) de débit
182,25 m3/ heure titrant 4,5 grammes de cuivre par litre après une
lixiviation dont le rendement est de 92,8% traduit un débit massique du
cuivre de
4,5 x 182,25. = 0,82 Tonne de cuivre/ heure.
Le rendement de lixiviation étant de 92,8% ; le
débit massique cuivre amené par le minerai est de :
T e e iv e e e
9
Le débit massique du minerai titrant 4,42% cuivre
contenant cette quantité de cuivre sera :
9 9 T e e i e l e e
Sur base d'une densité solide de 2,6 nous
aurons
9 9 --
e e
Soit une pulpe avec pourcentage solide dans la pulpe
de
9 9 - ) 9 9
La densité de la pulpe issue de la lixiviation
sera de
Approche d'un paramétrage des conditions optimales
d'un circuit lixiviation - extraction par solvant du cuivre à l'usine
à cuivre de Kolwezi sur base du minerai oxydé de cuivre du
gisement de Kilamusembu.
Avec e i e e 9
Détermination du nombre des réacteurs de
lixiviation :
L'usine à cuivre de Kolwezi utilise des
réacteurs de lixiviation à agitation pneumatique de type Pachuca
de capacité 36 m3. Le débit global de la pulpe en mouvement
à travers les réacteurs de lixiviation est de :
182,25 + 7,342 = 189,592 m3/ heure
Le nombre des réacteurs de lixiviation est
donné par la relation suivante :
Pour un débit de pulpe de x (m3/h), il faudra
monter en série y réacteurs de lixiviation de capacité z
(m3) tel que z.y/x > 2 afin d'obtenir une solution lixiviante de teneur
cuivre 3,63 grammes de cuivre par litre avec un rendement de 92,8%.
~
9 9 avec y > 9 9
Soit on peut adopter 11 réacteurs de lixiviation
montés en série.
Approche d'un paramétrage des conditions optimales
d'un circuit lixiviation - extraction par solvant du cuivre à l'usine
à cuivre de Kolwezi sur base du minerai oxydé de cuivre du
gisement de Kilamusembu.
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