Présentation
Auteur(s)
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Laurent RIZET : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers - Président-directeur général de la société RVX (Recyclage-Valorisation-Expertise)
-
Pierre-Emmanuel CHARPENTIER : Docteur de l’Institut national polytechnique de Grenoble (Génie des procédés) - Ingénieur de l’École supérieure d’ingénieurs de Chambéry (Génie de l’environnement) - Responsable scientifique à la société RVX
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Lire l’articleINTRODUCTION
La métallurgie extractive peut être divisée en deux parties : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie.
La pyrométallurgie a été la première employée, cela dès l’Antiquité.
L’hydrométallurgie, quant à elle, n’a vu le jour qu’à partir de la fin du XIX e siècle : le procédé de cyanuration de l’or a été développé en 1887, celui de l’argent en 1900. L’électrolyse du zinc n’a été réalisée qu’à partir de 1916.
L’hydrométallurgie s’est fortement développée depuis le début du siècle et a souvent pris le pas sur des procédés pyrométallurgiques pour la production de nombreux métaux (Zn, Ni, Cu). Tout d’abord utilisée pour le traitement de minerais ou de concentrés, elle est employée, depuis une quinzaine d’années, dans le traitement de déchets métalliques.
Par rapport à la pyrométallurgie, l’hydrométallurgie est moins coûteuse en énergie du fait que les opérations sont effectuées à des températures bien inférieures. Le facteur de taille est aussi à considérer car de petites unités peuvent être conçues à des coûts réduits. Elle permet aussi le traitement de minerais plus pauvres tout en améliorant le raffinage et le rendement d’extraction.
Nous verrons tour à tour, dans cet article, les diverses étapes d’un traitement hydrométallurgique, des éléments de dimensionnement ainsi que des exemples de traitements de minerais et de déchets.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1988 par André CHESNÉ, Dominique PAREAU
- Version archivée 2 de juin 2000 par Laurent RIZET, Pierre-Emmanuel CHARPENTIER
- Version courante de juin 2022 par Alexandre CHAGNES
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Élaboration du métal
Cette étape consiste à transférer, de la solution aqueuse à une autre phase, le métal désiré. Différentes techniques sont employées :
-
cémentation ;
-
précipitation ;
-
fixation sur des résines échangeuses d’ions ;
-
extraction par solvants ;
-
électrodéposition.
5.1 Cémentation
Cette technique, étudiée d’une manière théorique au para-graphe 7.3, est employée directement après la lixiviation avec les solutions cyanhydriques d’or et d’argent. La sélectivité du milieu cyanure permet en effet de se passer de purification préalable. L’ajout de poudre de zinc est effectué pour cette opération, les réactions mises en jeu sont les suivantes :
2 Na[Au(CN)2] + 2 Zn + 4 NaCN + 2 H2O
2 [Na2Zn(CN)4] + 2 Au + H2 + 2 NaOH
2 Na[Ag(CN)2] + Zn + 2 NaOH
4 NaCN + 2 Ag + Zn(OH)2
Un affinage est généralement nécessaire. Pour l’or, une attaque à l’eau régale suivie d’une électrolyse par dépôt cathodique sur plaque d’or permet d’éliminer les traces d’argent et de cuivre.
Le cadmium dans des solutions d’acide sulfurique contenant des sulfates de zinc et de cadmium est extrait par cémentation à l’aide de poudre de zinc.
HAUT DE PAGE5.2 Précipitation
La...
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