Minimisation de l'entrainement de la phase organique et des solides en suspension

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE

CHAPITRE I. THEORIE GENERALE SUR L’EXTRACTION PAR SOLVANT

I.1 Introduction

I.2 Chimie de l’extraction et du stripage

I.3 Réactifs d’extraction par solvant

I.3.1 Extracteurs

I.3.2 Diluants

I.3.3 Modificateurs

I.4 Réalisation industrielle

I.5 Aspect thermodynamique et cinétique de l’extraction par solvant

I.5.1 Introduction

I.5.2 Aspect thermodynamique

I.5.3 Aspect cinétique

I.6 Dimensionnement d’une usine d’extraction par solvant

I.6.1 Théorie générale sur le dimensionnement d’une usine d’extraction par solvant

I.6.2 Bilan matière

I.6.3 Problèmes à éviter aux usines d’extraction par solvant

I.6.4 Aperçu général du circuit d’extraction par solvant et électrolyse de Boss Mining

I.6.4.1 Section d’extraction par solvant

I.6.4.2 Section d’électrolyse

I.6.5 Méfaits de la phase organique à l’électrolyse

I.6.6 Systèmes de récupération de phase organique et coalescence

I.6.6.1 Méthodes de récupération

I.6.6.2 After Settler (après décanteur)

I.6.6.3 Utilisation des coalesceurs dans les décanteurs

I.7 Coalescence dans un système binaire

I.7.1 Coalescence goutte-interface

I.7.2 Coalescence goutte - goutte

I.7.3 Facteurs affectant la coalescence

I.7.4 Aspect physique de la coalescence et l’élimination de la phase organique

Conclusion du chapitre I

CHAPITRE II. GENERALITES SUR LA DECANTATION

II.1 Introduction

II.2 Décantation

II.2.1 Introduction

II.2.2 Facteurs régissant la séparation

II.2.3 Aspect qualitatif de la sédimentation

II.2.4 Décantation de particules discrètes

II.2.4.1 Principe

II.2.4.2 Calcul de la vitesse de chute d’une particule de diamètre connu

II.2.5 Appareillage

II.2.6 Dimensionnement

II.2.6.1 Généralités

II.2.6.2 Calcul d’un bassin rectangulaire

Conclusion du chapitre II

CHAPITRE III. MATERIEL ET METHODES

III.1 Méthodes de caractérisation

III.1.1 Détermination de la phase organique entrainée dans la solution aqueuse de l’électrolyte chargé

III.1.1.1 Matériels :

III.1.1.2 Réactifs utilisés :

III.1.1.3 Protocole expérimental :

III.1.2 Détermination des particules solides en suspension contenues dans la solution aqueuse de l’électrolyte chargé

III.1.2.1 Matériel :

III.1.2.2 Protocole expérimental :

III.1.3 Détermination de la concentration du cuivre en solution

III.1.3.1 Matériel :

III.1.3.2 Méthode :

III.1.4 Autres méthodes

III.2 Evaluation de la phase organique entrainée et des particules solides en suspension

III.3 tests de concentration

III.3.1 Matériel

III.3.2 Réactifs

III.3.3 Protocole expérimental

III.4 Test de la détermination du temps de séparation des phases

III.4.1 Matériel

III.4.2 Réactifs

III.4.3 Méthodes

CHAPITRE IV. PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS

IV.1 Objectif

IV.2 Résultats de l’évaluation

IV.2.1 But

IV.2.2 Présentation des résultats

IV.2.3 Analyse des résultats

IV.2.3.1 Comparaison des résultats obtenus aux normes

IV.2.3.2 Evaluation du niveau en fonction du débit

IV.2.3.3 Evaluation de la corrélation des paramètres liés

IV.2.3.4 Evaluation du rendement de récupération de la phase organique entrainée

IV.2.3.5 Evaluation du rendement de récupération des particules solides en suspension

IV.2.3.6 Evaluation du régime d’écoulement

IV.2.3.7 Conclusion Partielle

IV.3 Tests effectués au laboratoire

IV.3.1 But

IV.3.2 Résultats de la caractérisation

IV.3.3 Présentation des résultats

IV.3.3.1 Conditions opératoires

IV.3.3.2 Temps de séparation des phases

IV.3.3.3 Détermination de la concentration de la phase organique entrainée dans la solution de l’électrolyte chargé et des particules solides en suspension

IV.3.4 Analyse des résultats

IV.3.5 Possibilité d’amélioration des performances

IV.4 Evaluation des gains éventuels à réaliser

IV.4.1 Introduction

IV.4.2 Evaluation de la quantité de phase organique perdue au circuit SX

IV.4.3 Evaluation de la quantité de phase organique entrainée dans la solution aqueuse de l’électrolyte

IV.4.4 Evaluation du rendement de courant

CONCLUSION GENERALE

PERSPECTIVES

Objectifs et thématiques

Le travail porte sur la minimisation de l’entrainement de la phase organique et des particules solides en suspension à l’électrolyse via l’après-décanteur installé en aval de l’extraction par solvant des usines hydrométallurgiques de Luita à Boss Mining, dans le but d’améliorer la qualité du cuivre cathodique produit.

• Évaluation des performances de récupération de l’après-décanteur existant par bilan matière.
• Conception d’un réacteur de laboratoire pour tester des techniques d’amélioration.
• Analyse de l’influence des paramètres opératoires (débit, niveau) sur l’entrainement.
• Évaluation des gains financiers liés à une meilleure récupération de la phase organique et des particules.
• Proposition d'un schéma de traitement amélioré pour le circuit d’extraction par solvant et électrolyse.

Auszug aus dem Buch

Résumé des chapitres

CHAPITRE I. THEORIE GENERALE SUR L’EXTRACTION PAR SOLVANT: Ce chapitre présente les bases thermodynamiques, chimiques et industrielles de l'extraction par solvant, ainsi que les problèmes opérationnels associés aux impuretés et à la coalescence des phases.

CHAPITRE II. GENERALITES SUR LA DECANTATION: Ce chapitre expose les principes fondamentaux de la décantation et du dimensionnement des équipements de séparation solide-liquide, en mettant l'accent sur les bassins rectangulaires.

CHAPITRE III. MATERIEL ET METHODES: Ce chapitre détaille les protocoles expérimentaux utilisés pour caractériser la phase organique entrainée et les particules solides, tant à l'échelle industrielle qu'en laboratoire.

CHAPITRE IV. PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS: Ce chapitre synthétise et analyse les données recueillies, évalue les performances de l'équipement et propose des optimisations pour le circuit d'extraction et d'électrolyse.

Mots-clés

Extraction par solvant, Après-décanteur, Phase organique entrainée, Particules solides en suspension, Électrolyse, Cuivre cathodique, Bilan matière, Coalescence, Boss Mining, Rendement de récupération, Paramètres opératoires, Optimisation, Sédimentation, Lixiviation, Circuit SX-EW.

Foire aux questions

De quoi traite principalement ce travail ?

Ce travail se concentre sur la minimisation de la contamination de l'électrolyte (par la phase organique et les particules solides) au sein des usines hydrométallurgiques de Boss Mining pour améliorer la production de cuivre.

Quels sont les thèmes centraux abordés ?

Les thèmes principaux sont l'extraction par solvant, le dimensionnement de l'après-décanteur (surge tank), la cinétique de décantation et l'optimisation des performances de séparation en milieu industriel.

Quel est le but ultime de cette étude ?

Le but est de réduire l'entrainement des impuretés dans la salle d'électrolyse afin de produire du cuivre de meilleure qualité et de réaliser un gain monétaire significatif pour l'entreprise.

Quelles méthodes scientifiques sont employées ?

L'auteur utilise des calculs de bilan matière, des tests de filtration, des mesures de concentration par absorption atomique, des tests de séparation de phase en laboratoire et une analyse du régime d'écoulement via le nombre de Reynolds.

Que traite le corps principal du mémoire ?

Le mémoire alterne entre la théorie de l'extraction par solvant et de la décantation, suivi de la présentation détaillée des protocoles expérimentaux, de l'analyse des performances réelles à l'usine et de la validation d'améliorations en laboratoire.

Quels mots-clés caractérisent le mieux ce travail ?

Extraction par solvant, après-décanteur, phase organique entrainée, électrolyse, cuivre, bilan matière et optimisation.

Pourquoi l'après-décanteur est-il crucial pour l'usine ?

Il joue le rôle de réservoir tampon et de dispositif de nettoyage, permettant de réguler la qualité de la solution avant qu'elle ne soit envoyée aux cellules d'électrolyse.

Quelles conclusions l'auteur tire-t-il sur les performances actuelles ?

Les performances actuelles sont jugées médiocres, avec des taux d'élimination de la phase organique et des solides bien en deçà des normes recommandées, en raison notamment d'un régime d'écoulement turbulent dans l'équipement.

Quel gain financier l'auteur estime-t-il possible ?

L'auteur estime un gain potentiel total d'environ 121 800 dollars par jour par l'optimisation du circuit et l'amélioration du rendement de courant.