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Résumé : Dans le cadre de la réduction des ressources en minerai de sulfure de nickel, il est vraiment urgent de développer efficacement le minerai de latérite-nickel qui occupe 72% des ressources mondiales en nickel. Cet article présente les caractéristiques des ressources mondiales de minerai de latérite et de nickel et la situation nationale en développement et expose le processus de production et les progrès traditionnels du processus humide. Lixiviation à pression atmosphérique et lixiviation bactérienne, etc. le nouveau processus de lixiviation a les caractéristiques d’un processus simple, d’une faible consommation, d’un fonctionnement facile à contrôler et d’un faible investissement, etc., ils auront un très bon premier plan de développement.
Mots-clés : traitement humide du minerai de latérite et de nickel état du développement de la technologie de raffinage
 
Selon l’origine géologique, le minerai de nickel pourrait être divisé en deux types : le minerai de sulfure de nickel de type magma et le minerai de latérite-nickel de type altération, tandis que les réserves de minerai de latérite et de nickel occupent 72 % des ressources mondiales de nickel. Ces dernières années, en raison de la pointe de l’industrie de l’acier inoxydable, la demande mondiale de nickel ne cesse d’augmenter, la production d’acier inoxydable de la Chine a atteint 10 millions de tonnes en 2008, alors que la production réelle n’est que de 5,35 millions de tonnes et l’une des raisons importantes est la pénurie de nickel.
     
À l’heure actuelle, environ 60 % du nickel est extrait du minerai de sulfure de nickel, tandis que les ressources de sulfure de nickel diminuent rapidement, que la qualité diminue tandis que la profondeur de l’exploitation minière s’approfondit, que la difficulté d’extraction augmente et que le coût augmente. Bien que le coût de l’étude et de l’extraction du minerai de latérite et de nickel soit plus faible, ce qui pourrait produire directement de l’oxyde de nickel, de la polydymite et du ferronickel, il est donc vraiment urgent de développer efficacement les ressources de minerai de latérite et de nickel. Dans les années 1950, l’extraction du nickel à partir du minerai de latérite-nickel occupait 10% de la production mondiale de nickel, alors qu’en 2008, ce pourcentage a atteint 455 et qu’en 2012, il est estimé à 510 000 tonnes, ce pourcentage devrait passer à 51%.
Le processus d’extraction du nickel à partir du minerai de latérite et de nickel pourrait être divisé en processus par feu et par voie humide. En raison de sa consommation et de son investissement élevés lors du processus de raffinage, le procédé au feu est principalement utilisé pour le minerai de latérite et de nickel de haute qualité. Cependant, bien que le processus humide ait un processus compliqué, un long débit et des exigences élevées sur les équipements, etc., par rapport au processus par feu, il présente les avantages d’une consommation plus faible et d’un taux de récupération élevé du métal. En particulier, la progression de la lixiviation à pression atmosphérique et l’apparition d’un nouveau flux de processus humide font le centre du développement et de l’utilisation du minerai de latérite et de nickel est passé du processus par feu au processus humide au cours de dix ans de développement du processus humide.
   
Les catégories et les caractéristiques des ressources mondiales de minerai de latérite et de nickel
La partie supérieure du gisement minéral d’oxyde de nickel est constituée de latérite de minerai de fer brun qui convient au traitement par voie humide ; Le minerai de nickel d’acide silicique de magnésium est inférieur (principalement de la serpentinite) qui convient au processus de feu. La section de transition médiane convient à deux méthodes. Selon les estimations, les réserves de minerai de nickel latéritique (limonite, nontronite, turface) qui conviennent au traitement humide sont plus de deux fois supérieures à celles (garniérite, minerai humique) qui convient au processus au feu.
Se conformant au développement progressif et à l’utilisation des ressources de minerai de nickel latéritique, les gens ont de nouvelles connaissances sur sa fonction et ses types : un processus appelé humide qui se distribue principalement à proximité de l’équateur, tels que la Nouvelle-Calédonie, l’Indonésie, les Philippines, la Papouasie-Nouvelle-Guinée, la région des Caraïbes, sa teneur est plus élevée, l’argile est moindre, ce qui est facile à traiter ; L’autre type est le processus sec, qui se distribue principalement dans la région de l’hémisphère sud qui est loin de l’équateur, et sa composition est compliquée, la teneur en argile est plus élevée, ce qui n’est pas facile à traiter.
Bien que le minerai de nickel latéritique en ait plusieurs types différents, mais vu de général ; Ils ont les caractères suivants :
1, la teneur en nickel est de 1,0 ~ 3%, sa teneur est inférieure et sa composition est plus compliquée que celle du minerai de sulfure de nickel, et il est difficile d’obtenir un concentré de minerai de nickel avec une teneur en nickel plus élevée qui est supérieure à 6%, tandis que le minerai de nickel avec une teneur en nickel plus faible est difficile à utiliser directement pour un processus métallurgique simple.
2, la fluctuation de la teneur en composants est plus importante, non seulement le changement de contenu en éléments précieux tels que le nickel est plus important, tandis que le changement de composition de la gangue telle que SiO2, MgO, Fe2O3, Al2O3 et l’eau est plus grande, même dans le même lit minéral, la composition du minerai de latérite (Ni, Co, Fe et MgO) changera progressivement en fonction de la profondeur des différentes couches minérales.
3, il y a peu de cobalt, sans soufre, pas de valeur calorifique dans le minerai.
4, le stockage du minerai est plus important, tandis qu’il se trouve à la surface de la terre, ce qui est facile à collecter et il pourrait être exploité à l’air libre et il a un avantage pour le développement.
État du développement du minerai de latérite-nickel à l’échelle mondiale
De l’exploitation du minerai de nickel latéritique de la Nouvelle-Calédonie, la production de nickel métallique à partir de nickel latéritique a plus de 100 ans d’histoire jusqu’à présent. Au cours des dernières années, en raison des énormes besoins en nickel pour l’industrie de l’acier inoxydable, de nombreux pays produisant du nickel élargissent activement le développement et l’utilisation du minerai de nickel latéritique.
Comme nous avons moins de ressources de minerai de nickel en latérite, certaines grandes entreprises de la Chine ont saisi les occasions d’élargir l’investissement dans le projet de minerai de nickel en latérite des pays étrangers. À l’heure actuelle, les projets étrangers de minerai de nickel latérite sont les suivants : 1) Le groupe Bao-steel et le groupe Jinchuan ont investi 1 milliard USD pour le développement des ressources de nickel et de fer aux Philippines, 2) la Chine Minmetals et Cuba ont mis en place une production de nickel avec une production annuelle de 22,5 milliers de tonnes, 3) CNMC a développé du minerai de nickel au Myanmar, sa teneur moyenne en minerai de nickel est de 2%, ce qui comprend environ 700 000 tonnes de nickel ; 4) CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION (GROUP) CORPORATION a coopéré avec la société Ji’en Nickel pour le développement du fer nickel dont la teneur moyenne est d’environ 1% ; 5) La société minière China Campbell a signé le contrat avec le minerai de nickel Myanmar Moweitang pour la coopération, etc.  Dans le futur projet de nickel latéritique, le processus humide occupe un grand pourcentage, et on estime qu’en 2012, le pourcentage de la production de nickel par voie humide de la production totale de nickel passera de 62% à 80%.
三、État de la technologie de raffinage du minerai de latérite-nickel par voie humide
1, réduction de la torréfaction - processus de lixiviation à l’ammoniac (RRAL)
Le procédé de réduction de la torréfaction - lixiviation à l’ammoniac (RRAL) est développé par Carson, d’où son nom de procédé Caron. L’usine de nickel de Guba Nijialuo utilise un processus de lixiviation de grillage réduit - l’ammoniac pour traiter la latérite de nickel à haute teneur en magnésium a duré plus d’un demi-siècle, adapté à l’utilisation de la méthode de lixiviation alcaline d’ammoniac pour traiter la composition minérale typique qui est de 1,4% Ni, 8% MgO, 14% SiO2.
Afin d’améliorer le taux de lixiviation par forage du nickel, le bureau minier américain a mis au point un nouveau procédé de réduction de la torréfaction - le processus de lixiviation à l’ammoniac et son abréviation est USBM. L’importance de cette méthode est d’ajouter du FeS2 pour faire le grain et d’utiliser du monoxyde de carbone pur pour la réduction.
   
2, procédé de lixiviation de l’acide sulfurique sous pression (HPAL)
Le processus de lixiviation de l’acide pressurisant de l’acide sulfurique convient au traitement du minerai de latérite de type minerai de fer brun, y compris la magnésie inférieure, le principe du processus de lixiviation de l’acide sous pression est comme l’image suivante, les plus grands avantages de ce processus sont que le taux de retour du métal pourrait atteindre plus de 90%,
Images 1 : Le déroulement du processus de lixiviation de l’acide sous pression
Cette technologie commence à partir des années 50 du 20ème siècle ; d’abord, il est utilisé pour le minerai de Cuba Moa Bay en appelant la technologie A-MAX-PAL. Depuis lors, dans les années 70, la société QNI a mis en place l’usine de nickel de Yabula, le procédé de lixiviation acide traite le minerai de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie, en Indonésie et dans le Queensland d’Australie. Au second semestre de 1998, Murrin d’Australie, Cawse, Bulong utilise un nouveau procédé de lixiviation acide sous pression du minerai de latérite pour mettre en œuvre le projet de développement et absorber une grande attention. La technologie de lixiviation sous pression acide pour ces trois processus est similaire à celle de Cuba Mo’ao Company, utilisant simplement l’autodave horizontal pour remplacer l’autodave vertical de la société Mo’ao. Cependant, le programme de retour présente la différence suivante :
1, dans le processus Cawse, les hydroxydes métalliques mélangés sont précipités à partir de lixivium à haute pression, puis utilisent de l’ammoniac pour les libérer, puis ont une épuisement des solvants et une électrodéposition.
2, dans le processus Bulong, utilise du H2S pour précipiter les sulfures mélangés du lixivium à haute pression, puis du sulfure de lixiviate dans des conditions aérobies, puis avoir l’épuisement des solvants, la réduction de l’hydrogène, la fabrication de comprimés, etc.
3, dans le processus Murrin, obtenez directement l’épuisement des solvants et l’électro-dépôt de lixivium à haute pression.


Les ressources, la production annuelle, la production et la production nominale de ces trois usines de nickel latéritique sont présentées dans le formulaire 3. Vu du formulaire 3, le processus du projet HPAL de trois minerais de latérite de l’Australie n’est pas très satisfaisant, juste le Cawse a pu atteindre 74% de la production de conception, le coût de fabrication a diminué de 4,1 USD à 1,54 USD ; la production de Murrin représente 1/3 de la production de conception, mais ces conditions sont atteintes dans la situation de pousser encore et encore, l’usine de Bulong est forcée d’être en faillite en 2004 en raison de problèmes de technologie et de financement.
Formulaire 3 Situations simples de trois usines de nickel HAPL de l’ouest de l’Australie
Il y a beaucoup de problèmes sur la technologie, la conception mécanique et le calcul des coûts de ces trois projets, par exemple : le matériau choisi sur l’équipement n’est pas correct ou la configuration est désarticulée, etc. Bien que ces trois projets n’aient pas atteint l’objectif escompté, leur mise en place a fourni de précieuses expériences sur le développement de la technologie de lixiviation acide sous pression.
    
3, autre flux du processus humide
Lixiviation à pression atmosphérique (LA) : elle convient au traitement du minerai de nickel latéritique, y compris une teneur en fer plus faible et une teneur en magnésie plus élevée. À l’heure actuelle, la société de ressources Skye étudie le développement de la lixiviation à pression atmosphérique pour le développement du minerai de latérite du Guatemala, l’acide résiduel lessivé du minerai brun et l’acide libéré après précipitation du rubinglimmer qui sera utilisé pour la composition du minerai de sol humifère.
Lixiviation en décharge : elle convient principalement au minerai de sol humifère. Les résultats abondants montrent que : en utilisant la technologie de lixiviation en décharge, le taux de lixiviation du nickel en 3 mois pourrait atteindre plus de 75%, le taux de lixiviation du cobalt pourrait atteindre plus de 60%. La société européenne de nickel mène actuellement une expérience de lixiviation à grande échelle dans le cadre d’une méthode clé en main et devrait mettre en place la première usine de lixiviation en décharge pour extraire du nickel et du cobalt.
Méthode de lixiviation par micro-ondes - pressurisation : pour avoir un frittage à ondes microniques pour perturber le réseau cristallin du minéral, puis pressuriser et lixivier à basse température pour faire précipiter l’ion fer comme le type d’hématite, puis renforcer la lixiviation et diminuer la température et la pression de la lixiviation acide à haute pression.
Ségrégation du chlorure - lixiviation de l’ammoniac : Ajouter un réducteur carboné et un agent chlorurisant (chlorure de sodium ou chlorure de calcium), de la chaleur dans une atmosphère de désoxydation nette ou faible faisant volatiliser le métal précieux du minerai pendant ce temps réduire la surface du grain de carbone pour qu’il soit un grain métallique. Ensuite, le produit torréfié sera directement traité dans le lixiviation à l’ammoniac. Wang Chengyan utilise cette méthode pour traiter le minerai d’oxyde de nickel de la broche de Yuanjiang, le résultat des tests est : le taux de lixiviation du nickel est supérieur à 80%, tandis que le taux de lixiviation du cobalt est supérieur à 50%.
Biolixiviation : via l’oxydo-réduction du micro-organisme, le métal se dissout efficacement à partir du minerai de faible teneur. Castro, etc., a fait des recherches sur la biolixiviation. L’échantillon provient de la société minière Acesita, sa composition chimique est de 43,2% SiO2、0,09% Ni。 La taille des grains broyés doit être inférieure à 147 μm, tandis que la lixiviation minérale utilise 5 types d’auxohetertrophs. Les conditions de lixiviation sont : le poids de l’échantillon minéral doit être de 5 kg (pré-stérilisé à moins de 121 °C), il y a un milieu comprenant des microbes, la température doit être de 30 °C, le taux de rotation de la bouteille doit être de 200r / min et le taux de lixiviation de Ni est supérieur à 80%.

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