5.2. Résultats de la caractérisation
physicochimique de l'eau d'alimentation et de l'eau résiduaire
La caractérisation physicochimique des eaux
concernées a conduit aux résultats présentés dans
le tableau 8.
Tableau 8- Caractéristiques physicochimiques de
l'eau d'alimentation et de l'eau
résiduaire du NCK
Paramètre déterminé Eau du lac Kamarenge Eau
résiduaire
pH 7,33 7,59
Dureté total (°F) 11,50 20,08
Dureté permanente (°F) 0,20 0,44
Dureté temporaire (°F) 11,3 20,36
Conductivité électrique (uS/cm) 438,00 1786,00
Magnésium (mg/L) 9,41 12,92
Calcium (mg/L) 31,00 59,68
Cobalt (mg/L) 0,8 0,03
Cuivre (mg/L) 0,13 0,04
37
|
Zinc (mg/L)
Cadmium (mg/L)
|
0,12
< 0,01
|
0,3
< 0,01
|
|
Fer (mg/l)
|
0,12
|
0,11
|
|
Manganèse (mg/L)
|
0,46
|
0,07
|
|
Nickel (mg/L)
|
0,02
|
0,02
|
|
Plomb (mg/L)
|
< 0,01
|
< 0,01
|
|
Sulfate (mg/L)
|
26,9
|
487,45
|
|
Phosphate (mg/L)
|
4,10
|
220,00
|
|
Silice (mg/L)
|
14,00
|
202,00
|
|
Matières solides (g/L)
|
0,14
|
0,08
|
Ces résultats montrent que l'eau résiduaire
formant l'over flow de la décantation du concentré final de la
flottation des minerais au NCK et l'eau du lac Kamarenge ont des pH proche de
la neutralité. Les eaux concernées sont toutes deux douces avec
des duretés totales inférieures à 12 et 25°F
respectivement.
L'eau résiduaire renferme une grande charge
minérale comme en témoigne sa conductivité
électrique. Elle est quatre fois plus grande comparée à
celle du lac Kamarenge utilisée comme eau d'alimentation de la
flottation des minerais au NCK. On trouve dans l'eau résiduaire une
quantité appréciable d'ions sulfate, phosphate et de la silice
contrairement à l'eau du lac. Les ions sulfates proviennent de
l'oxydation des réactifs de flottation. Les ions des
éléments en trace métallique sont observés à
des concentrations relativement faibles dans les eaux analysées. Quant
à la silice, elle provient principalement des fines particules qui n'ont
pas su décanté pendant la clarification gravitaire de
l'échantillon d'eau résiduaire de notre intérêt.
Globalement, on peut affirmer que les deux types d'eaux
analysées présentent des différences significatives du
point de vue physicochimique et cela peut influencer les performances
métallurgiques de flottation si elles sont utilisées comme eau
d'alimentation seule ou en mélange comme on voudrait le faire dans le
cadre de cette recherche.
38
5.3. Résultats du recyclage de l'eau
résiduaire dans la flottation du minerai
Dans une première série d'essais de flottation
du minerai concerné, le recyclage de l'eau résiduaire a
été effectué avec variation de la proportion d'eau
résiduaire introduite dans l'alimentation. Une deuxième
série d'essais de flottation a été réalisée
avec variation des doses du collecteur (KAX) et du sulfurant (NaHS). Les
résultats obtenus lors de ces différents essais de flottation du
minerai sont présentés, ci-dessous.
5.3.1. Résultat de la détermination de la
proportion optimale d'eau résiduaire recyclable
La variation de la proportion de l'eau résiduaire
introduite dans l'alimentation de la flottation du minerai à
l'étude a permis d'obtenir les résultats présentés
dans le tableau 9, ci-dessous.
Tableau 9- Rendement de récupération et
teneur en cuivre et cobalt en fonction de la
proportion de l'eau résiduaire introduite dans
l'alimentation
Proportion de l'eau résiduaire dans l'alimentation (%)
|
0
|
20
|
40
|
50
|
60
|
80
|
100
|
|
Teneur Cu (%)
|
3,62
|
4,02
|
4,05
|
4,00
|
3,46
|
2,97
|
2,80
|
|
Rendement Cu (%)
|
89,22
|
86,67
|
85,58
|
84,88
|
84
|
82,86
|
82,62
|
|
Teneur Co (%)
|
2,01
|
2,01
|
2,17
|
2,21
|
1,91
|
1,73
|
1,83
|
|
Rendement Co (%)
|
93,16
|
88,43
|
87,11
|
84,88
|
83,84
|
82,86
|
80,46
|
39
Figure 11- Influence de la proportion d'eau
recyclée sur la sélectivité du cuivre pour un
dosage
des réactifs à 100%
Figure 12- Influence de la proportion d'eau
recyclée sur la sélectivité du cobalt pour un
dosage
des réactifs à 100%
Les plus grandes récupérations du cuivre
(86,67%) et du cobalt (88,43%) ont été obtenues en recyclant 20%
de l'eau résiduaire à l'alimentation. Dans ces conditions, le
concentré ébauché obtenu titre 2,01% Co et 4,02 % Cu.
C'est en recyclant totalement l'eau résiduaire (100%) dans
l'alimentation que l'observe les plus faibles récupérations du
cuivre
40
(82,62%) et du cobalt (76,46 %). Le concentré
ébauché obtenu titre environ 2,8% Cu et 1,83% Co. Ce comportement
de la récupération des métaux valorisables est dû
à la variation de la qualité de l'eau d'alimentation,
c'est-à-dire la présence et l'augmentation des concentrations de
chacun des composants chimiques observés pendant la
caractérisation de l'eau résiduaire notamment les ions sulfates
et phosphates ainsi que la silice probablement colloïdale (Tableau 8).
Conformément au critère des performances
adopté par l'industriel, la proportion optimale d'eau résiduaire
recyclable à l'ébauchage est celle de 20%. En effet, elle permet
de récupérer plus de 80% du cobalt dans un concentré
ébauché titrant au moins 2%. C'est la même proportion qu'a
eu à obtenir Shengo (2013) nonobstant le fait que la
récupération du cobalt avoisinait à peine 80%. Si l'on
privilégie uniquement la qualité du concentré
ébauché c'est-à-dire sa teneur en cobalt, le recyclage de
l'eau résiduaire dans l'alimentation peut être poussé
jusqu'à 100%. Cependant, il faut consentir une baisse de la
récupération du cuivre et du cobalt d'environ 8% avec
l'augmentation de la proportion d'eau recyclée dans l'alimentation. D'un
point de vue industriel, cette option n'est pas envisageable étant
donné que pendant l'ébauchage de la flottation des minerais on
s'efforce de récupérer dans le concentré le plus possible
des métaux valorisables à des taux de concentrations
acceptables.
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