Technologie

Une chimie choisie pour l’alimentation.

Nous travaillons avec les principaux systèmes de lixiviation et choisissons celui qui convient au minéral, aux métaux et au marché. Lorsque le coût des réactifs bloque un projet, notre procédé de régénération de l’acide peut changer la donne.

Le problème

La plupart des procédés récupèrent un seul métal et rejettent le reste.

Les procédés d’extraction actuels reposent surtout sur les sulfates ou sur la fusion. Ils visent généralement un seul métal, laissent de grands volumes de résidus ferreux et ne récupèrent rien de l’énergie contenue dans les minéraux sulfurés. Les anciens parcs à résidus du monde entier contiennent encore les métaux que les usines d’hier ne pouvaient pas récupérer.

La chimie des chlorures peut mettre bon nombre de ces métaux en solution ensemble, et elle intéresse les métallurgistes depuis plus d’un siècle. Si peu d’usines l’utilisent, c’est pour une raison : sans moyen efficace de recycler l’acide chlorhydrique, le coût des réactifs condamne le schéma de procédé. C’est le problème que résout notre procédé de régénération de l’acide.

La régénération de l’acide, comparée
Acide rendu
HCl à 30–35 %. La pyrohydrolyse classique (grillage par atomisation ou en lit fluidisé) rend un acide à moins de 20 %.
Fer
Sort en hématite de haute pureté ayant une valeur marchande, et non en résidu à éliminer.
Métaux de la liqueur
Récupérés. La pyrohydrolyse ne peut pas les récupérer sélectivement.
Énergie
Évite l’étape de grillage, coûteuse et énergivore.

Usine pilote · en marcheBoucle

Opérations unitaires

Ce que nous concevons, de la lixiviation au produit.

Nos associés ont conçu et exploité chacune de ces opérations dans des usines commerciales et des campagnes pilotes. Un nouveau schéma de procédé fait appel à celles que l’alimentation exige.

  • Lixiviation Chlorure · sulfate · nitrate
  • Régénération de l’acide Hydrolyse · récupération d’acide
  • Séparation solide-liquide Épaississement · DCC · filtration
  • Extraction par solvant SX
  • Échange d’ions, discontinu et continu EI · ISEP
  • Précipitation et cristallisation Sels · oxydes · poudres
  • Électro-extraction Métal cathodique
  • Traitement des effluents et recyclage des réactifs Eau · résidus
Filières de procédé

Là où la régénération de l’acide change l’économie.

Chacune des filières ci-dessous repose sur l’acide régénéré. Dans chaque cas, la technologie en place est insuffisante ou n’existe pas.

Minerais VTM et sables minéraux

Alimentation
Magnétite titanifère vanadifère; résidus de zircon
Produits
TiO₂ pour pigments, V₂O₅ pour électrolyte de batteries à flux, hématite

Le titane et le vanadium sont normalement récupérés par des filières pyrométallurgiques distinctes, chacune ignorant l’autre métal. Le titane provient d’une scorie de fusion qui exige une deuxième étape au chlore à haute température; le vanadium provient du grillage salin, qui laisse le titane de côté. Notre schéma récupère ensemble du TiO₂ et du V₂O₅ de haute pureté, avec le fer en hématite.

Latérites de nickel et scories de ferronickel

Alimentation
Minerais limonitiques, de transition et saprolitiques; scories de ferronickel
Produits
Nickel, cobalt, hématite, magnésie, alumine

Plus de 70 % du nickel mondial se trouve dans les latérites, qui sont aussi une source de cobalt hors de la RDC. La lixiviation acide sous pression ne traite que l’horizon limonitique et laisse environ 1,5 tonne de résidu ferreux non filtrable par tonne de minerai. La voie chlorure traite tous les horizons, ce qui double à peu près la ressource exploitable, ramène les résidus à environ 20 % du minerai extrait et récupère le fer, le magnésium et l’aluminium comme produits.

Poussières de four à arc électrique

Alimentation
Poussières de FAE issues du recyclage de l’acier
Produits
Oxyde de zinc de haute pureté, hématite, bisulfate de sodium

La sidérurgie produit environ six millions de tonnes de poussières de FAE par an. Lorsqu’elles sont traitées, les fours Waelz produisent un oxyde de zinc impur qui doit être raffiné, avec un coût énergétique et carbone élevé. Notre filière produit directement de l’oxyde de zinc de haute pureté, ainsi que du bisulfate de sodium pour l’industrie des engrais, et convient à des usines modulaires sur site dès 10 tonnes par jour.

Résidus de pyrrhotite

Alimentation
Résidus riches en pyrrhotite ou pyrrhotite primaire
Produits
Nickel, cuivre, cobalt, ÉGP, hématite ou fer spongieux, soufre, électricité ou hydrogène

La pyrrhotite, environ 50 % de fer et 35 % de soufre, est courante dans les résidus, cause du drainage minier acide et ne peut pas être traitée par les procédés en place. La voie chlorure récupère ses métaux de base et précieux ainsi que son fer, et capte l’énergie du minéral sous forme d’électricité ou d’hydrogène. L’hydrogène peut réduire l’hématite en fer spongieux pour la sidérurgie, sans extraire de minerai de fer.

Batteries lithium-ion usées

Alimentation
Cellules NMC (véhicules électriques) et LCO (électronique)
Produits
Nickel, cobalt, cuivre, sulfate de manganèse de haute pureté, carbonate de lithium

La plupart des recycleurs fondent les cellules, ce qui consomme beaucoup d’énergie et ne récupère guère plus que le nickel, le cobalt et le cuivre. Les solutions hydrométallurgiques enchaînent habituellement plusieurs circuits d’extraction par solvant. Notre procédé s’en passe et produit chaque métal en qualité batterie, y compris le lithium et le manganèse.

Manganèse et zinc issus de la purification des saumures

Alimentation
Gâteau de purification de saumures géothermales lithifères; fines de manganèse
Produits
Sulfate de manganèse monohydraté de haute pureté, oxyde de zinc

L’extraction directe du lithium des saumures géothermales doit d’abord retirer le manganèse et le zinc. Nous séparons les deux à partir du gâteau de purification en coproduits de haute pureté, ce qui transforme un flux d’impuretés en matière première pour batteries. La même filière traite les fines de manganèse.

Résidus de cuivre et de cobalt

Alimentation
Résidus sulfurés, Copperbelt zambienne
Produits
Cuivre, cobalt

Un siècle d’exploitation minière dans la Copperbelt a laissé des résidus sulfurés contenant du cuivre et du cobalt. Les retraitements antérieurs, comme l’usine de lixiviation des résidus de Chingola, ne visaient que les oxydes de cuivre. Le procédé au chlorure convient aux résidus sulfurés et peut être exploité sur place.

Votre alimentation correspond à l’une de ces filières, ou à aucune?

Les essais sont la première étape de chaque dossier d’ingénierie. Dites-nous ce que vous avez et ce que vous en savez déjà.