Développement durable

Opérations minières

Opérations minières

Les minéraux et produits issus de la chaux jouent un rôle capital non seulement dans les processus d'extraction des métaux non ferreux, mais également dans le traitement des effluents qui en résultent afin de préserver l'environnement. Ils participent aussi à la sécurité des travailleurs. Nos produits à base de chaux ont la pureté et la réactivité appropriées pour un enrichissement optimal des métaux. Nos solutions ont des applications spécifiques lors du raffinage du cuivre, du magnésium, du zinc, du nickel, de l'uranium, de l'or, du plomb, du niobium, du cobalt et de l'aluminium.

Enrichissement du minerai

La chaux est un élément déterminant dans les procédés d'enrichissement des minerais de cuivre, d'aluminium, d'or, de nickel, de zinc, de cobalt et de plomb notamment. Grâce à leur pureté et réactivité adaptées, nos produits garantissent une grande efficacité permettant d'atteindre des niveaux élevés d'enrichissement. Nos solutions combinent des produits à base de chaux et d'autres minéraux à un savoir-faire éprouvé pour la production du lait de chaux, ce qui permet d'économiser des ressources énergétiques et de l'eau.

Flottation du cuivre

Le lait de chaux est ajouté aux opérations de broyage et de cellule de flottation pour optimiser la récupération du cuivre :

  • Il offre des conditions alcalines qui permettent au collecteur de rendre les particules en surface hydrophobes et de les faire flotter. Le pH optimal varie entre 9 et 11 selon le type de collecteur et la teneur en pyrite. Nos produits à base de chaux produisent un milieu basique à moindre coût.
  • Il diminue la flottation de la pyrite. Une réaction chimique se produit au cours du malaxage de la chaux et de la pyrite produisant du CaSO4 et du Fe(OH)3. Cela rend les particules de pyrite très hydrophiles et inhibe leur flottation. La chaux optimise la sélectivité de la récupération du cuivre.

De la bauxite à l'alumine – Le procédé Bayer

Le lait de chaux possède la capacité d'améliorer la digestion et la filtration de la bauxite en alumine. Le procédé Bayer permet d'extraire l'alumine contenue dans la bauxite.

Digestion

Le minerai de bauxite est broyé et transformé en une suspension à l'aide de soude caustique à haute température (140-240 °C) et sous une pression importante pour produire une solution concentrée d'aluminate de sodium. De la chaux est ajoutée pour capturer les phosphates et empêcher leur pénétration dans la solution d'aluminate. Les résidus insolubles (boues rouges) contenant des matériaux inertes et des phosphates de calcium sont séparés par clarification. De la chaux est également ajoutée aux boues rouges séparées de façon à les faire réagir au contact du Na2CO3 soluble, produit au cours de la phase de digestion, afin de recycler la soude caustique.

Filtration

La liqueur d'aluminate de sodium (provenant du clarificateur) est filtrée pour éliminer toute trace de boues fines. L'adjonction de cristaux de TCA (trihydrate d'alumine) favorise ce processus. Le TCA est produit sur site par le biais d'une réaction de la solution de sodium avec la chaux. Lhoist fournit des produits à base de chaux appropriés pour créer la granulométrie de TCA adaptée à la filtration.

 

Production d'or

L'enrichissement du minerai d'or est communément effectué par lixiviation au cyanure. Le minerai d'oxyde d'or est naturellement obtenu par lixiviation au cyanure tandis que le minerai de sulfure d'or doit faire l'objet d'un prétraitement (grillage, autoclave). La lixiviation au cyanure peut être effectuée soit en tas, soit par agitation. Dans les deux cas, de la chaux est ajoutée : soit pour maintenir, soit pour atteindre une valeur de pH >11 visant à éviter toute volatilisation de la solution chargée.

Lixiviation au cyanure en tas

 (méthode privilégiée pour un minerai à faible teneur en or <2 g/tonne)
La chaux est ajoutée au tas pendant sa formation. La solution cyanurée est pulvérisée au sommet du tas pour dissoudre l'or. Le complexe d'or cyanuré (solution sursaturée) est extrait par le bas du tas et stocké dans des bassins. Nous recommandons également d'ajouter du lait de chaux à la solution sursaturée dans le bassin de stockage pour s'assurer d'atteindre la valeur de pH >11 requise. Si le pH est inférieur à 10.5, le risque de perte de cyanure augmente, ce qui élève les coûts d'exploitation et le risque de contamination.

Lixiviation au cyanure agitée

 (méthode privilégiée pour un minerai à teneur élevée en or >2 g/tonne)
La solution est transférée dans des citernes de carbone en pulpe où le carbone activé adsorbe l'or en le libérant de la solution de cyanure.

La consommation de chaux est importante et dépend principalement du volume de cyanure présent, lui-même déterminé par la teneur en or du minerai. Nous garantissons que nos produits à base de chaux sont suffisamment réactifs pour atteindre un pH élevé, et ce, à moindre coût.

Niobium

Ce métal est obtenu par concentration du pyrochlore selon différentes étapes de broyage humide, de séparation magnétique, de flottation et de raffinage. La chaux est principalement employée pour éliminer le phosphore.

Le concentré est tout d'abord soumis à une phase de pelletisation et d'agglomération. Le matériau entre ensuite dans un fourneau à arc électrique dans lequel on ajoute de la chaux afin de former un laitier et d'éliminer les impuretés du bain. Le métal obtenu est purifié et permet désormais la commercialisation des produits suivants : oxyde de niobium, oxyde de niobium spécial, ferroniobium de teneur normale, niobium métallique ou superalliages.

Production et flottation du nickel

La chaux est utilisée au cours des procédés de flottation des minerais sulfurés et de lixiviation acide de l'oxyde de nickel contenu dans le minerai de latérite de façon à augmenter la concentration en nickel.

La chaux agit en synergie avec les collecteurs pour faire descendre les impuretés et atteindre la flottation sélective du nickel.

Lixiviation acide à l'acide sulfurique

Le calcaire et la chaux traitent la solution sursaturée acide en différentes étapes :

  • Neutralisation primaire : le calcaire élimine le fer et l'aluminium.
  • Neutralisation secondaire : la chaux précipite l'un après l'autre le nickel et le cobalt, les produits principaux.
  • Neutralisation finale : la chaux élimine les métaux lourds et le manganèse. Le fer et le manganèse sont des déchets. L'eau traitée obtenue à la fin des opérations est réinjectée à l'étape de lixiviation chimique.

Raffinage des métaux : cuivre, magnésium et aluminium

Cuivre

La chaux revêt un rôle important dans l'affinage des métaux notamment au sein des fonderies de cuivre.

Elle agit comme :

  • Fondant dans les fourneaux pour créer du laitier. Contrairement au calcaire, la chaux est stable à haute température et ne fait pas appel à l'énergie du système. Le calcaire réagit à la chaleur et produit un oxyde de calcium ; ce procédé utilise de l'énergie qui doit être remplacée. La chaux est donc ici plus avantageuse que le calcaire.
  • Réactif traitant les fumées des opérations de coulée. La chaux simplifie également la filtration des poussières capturées et contribue à empêcher la formation de boue dans les filtres à sacs du fait de l'humidité de l'air.
  • Réactif permettant d'éliminer l'arsenic du cuivre dans les convertisseurs et les fours électriques à anode.
  • Réactif permettant de neutraliser les eaux usées acides avant leur rejet dans l'environnement.

Magnésium

Le magnésium est un matériau de construction essentiel intervenant dans un large éventail d'applications. Le secteur grandissant des transports et les exigences en matière d'économie d'énergie soutiennent la demande de ce métal léger et encouragent l'amélioration de la qualité.

Rheinkalk HDW, filiale allemande du Groupe Lhoist, a développé des fondants anhydres de haute qualité, sous la marque EMGESAL® FLUX, dédiés au raffinage et à l'amélioration de la qualité du magnésium.

Ils sont utilisés dans le monde entier pour :

Raffiner le magnésium

La refonte du magnésium entraîne des inclusions non métalliques. Seuls les lingots et les déchets de classe 1 peuvent être refondus sans fondants. EMGESAL® FLUX collecte toutes les inclusions non métalliques issues de la fonte du magnésium et les sépare du métal.

Protéger le magnésium fondu

EMGESAL® FLUX apporte des intérêts supplémentaires à l'isolation et la protection contre les gaz, notamment en tant que fondant d'isolation. Il est recommandé :

  • Pour les fourneaux sans protection gazeuse permanente.
  • En tant que réserve en cas de perturbation dans l'approvisionnement en gaz.
  • Comme alternative respectueuse de l'environnement par rapport au gaz à effet de serre tels le SF6 ou le SO2.
Éteindre les feux de magnésium

EMGESAL® FLUX est la substance extinctrice la plus efficace en cas d'incendie dû au magnésium. Il forme une couche fondue sur le magnésium liquide afin d'isoler l'oxygène. En tant que carnallite synthétique, ce produit se conforme à l'eutectique ternaire du système MgCl2-KCl-NaCl. Une quantité suffisante de fondant sous forme de sels secs doit toujours être disponible ; les récipients contenant le fondant doivent être clairement signalés sur les postes de travail où le magnésium liquide est présent ainsi que dans les zones des machines.

Anhydre • homogène • non poussiéreux
  • L'utilisation d'EMGESAL® FLUX anhydre ne s'accompagne d'aucune émission dangereuse pour l'environnement au cours de la fonte du magnésium.
  • EMGESAL® FLUX homogène forme une barrière de fondant liquide qui protège le magnésium fondu contre toute oxydation. La calcination du magnésium est évitée. Les pertes métalliques sont réduites au minimum.
  • EMGESAL® FLUX, formulé en flocons non-poussiéreux, empêche les émissions de poussières et assure une protection rapide et sûre.

Brochure Emgesal®

Aluminium

De par sa légèreté, l'aluminium est largement employé dans l'industrie du bâtiment. Les utilisateurs réclament une qualité toujours plus élevée ce qui, ajouté à un secteur des transports en pleine croissance et des exigences en matière d'économie d'énergie, induit une demande en forte croissance.

Les fondants d'aluminium REFINAL® ont été développés en coopération avec notre partenaire MQP, fournisseur de technologies et de matériel innovants pour l'industrie de l'aluminium.

http://www.mqpltd.com/

Traitement des poussières

Le calcaire moulu sert lors des travaux d'extraction du charbon en sous-sol pour prévenir et écarter tout risque d'explosion. Vaporisé sur les murs, il inhibe la dispersion des poussières de charbon volatiles qui pourraient devenir un combustible explosif. Les sacs de calcaire sont entreposés à des endroits stratégiques de sorte que, en cas d'explosion, le calcaire flotte dans l'air et dilue la concentration de poussières de charbon. Cela réduit la propagation de la combustion. De faibles niveaux de silice et une gradation rigoureusement contrôlée sont importants pour optimiser les performances du produit et garantir la sécurité des employés.

Traitement des polluants

L'enrichissement des minerais produit des eaux usées acides. Le raffinage des métaux génère des eaux usées et des fumées acides. Les effluents contenant des polluants acides et des métaux lourds doivent être éliminés avant d'être rejetés dans la nature afin de se conformer à la réglementation stricte en matière d'émissions. Nous avons développé les gammes Neutralac® et Sorbacal®, proposant des produits dédiés au traitement des eaux usées et boues ainsi qu'au traitement des fumées, afin d'encourager le respect de la législation relative aux émissions.

Prévention et traitement des effluents acides miniers

Les effluents acides miniers facilitent le traitement de la pyrite issue des sols excavés, suite à son oxydation au contact de l'air et de l'eau. L'ajout de calcaire aux terres excavées assure la neutralisation lors de la formation des acides. Le calcaire contribue à éviter l'infiltration de métaux lourds dans les eaux souterraines.

http://www.neutralac.com/fr

Neutralisation des lacs

Au cours de l'extraction des minéraux, d'autres minéraux peuvent également être remontés à la surface. Cela peut entraîner une charge acide susceptible d'abaisser le pH des rivières et des lacs. Les pluies acides relâchent des métaux lourds qui se trouvaient auparavant dans le sol et peuvent nuire à la qualité des eaux souterraines et de l'eau potable. La résurgence des eaux de surface entraîne également une acidification des rivières et des lacs dans lesquels elles aboutissent. Cela se vérifie en particulier pour la plupart des lacs qui se trouvent en aval des exploitations minières. Pour protéger d'importantes masses d'eau de tout risque écologique et les convertir en zones adaptées à un usage touristique, ces lieux doivent être restaurés de façon durable.

Lhoist a plus de 20 ans d'expérience dans la neutralisation des eaux de lacs acides et utilise, à cet effet, des bateaux spécialement conçus. Nous mettons au point des réactifs Neutralac® sur mesure qui répondent aux exigences précises de chaque application et sont le fruit de travaux de recherche rigoureux.

Traitement des effluents miniers

Depuis plus de 50 ans, l'uranium est extrait des mines situées dans l'Est de l'Allemagne et en République Tchèque. Il est obtenu par le lavage à base d'acide sulfurique, d'acide nitrique et d'ammoniac. Il en résulte des roches présentant un taux d'acidité très élevé et contenant de l'acide sulfurique, des métaux lourds et des éléments radioactifs potentiellement dangereux pour les eaux souterraines. Neutralac® Q se charge de remédier à ces inconvénients. Il permet de traiter efficacement l'acidification et d'empêcher la lixiviation des métaux lourds.

Nous pouvons fournir :

  • des tests en laboratoire sur la qualité du lait de chaux, de la chaux vive et de l'eau ;
  • des essais à long terme à l'aide de notre installation Duwa-Matic® 650 et de l'utilisation du produit Neutralac® Q ;
  • des services d'ingénierie pour l'installation de la technologie Duwa-Matic®  dotée d'une capacité en Neutralac® Q de 2 x 3,2 t/h.

Outre son expertise, Lhoist offre une large gamme de réactifs et de technologies Neutralac® et Sorbacal®. Nous cherchons en permanence à développer de nouvelles solutions.