lixiviation chlorhydrique du concentré et du minerai phosphaté

Influence de la concentration en acide chlorhydrique et du rapport solide/liquide 

Concentré phosphaté d’Angico dos Dias (Brésil) 

Essais avec table de secousse

La figure IV-2 montre l’évolution du pourcentage de solubilisation du concentré phosphaté d’Angico dos Dias au bout de cinq heures de réaction. La figure IV-2 permet de mettre en évidence l’influence que peut avoir le choix du rapport solide/liquide sur le processus de dissolution de la roche. Comme nous l’avons déjà dit précédemment, trois séries de tests ont été menées : avec un rapport solide/liquide de 12.5%, avec un rapport solide/liquide de 40% et dans les conditions de la stoechiométrie. 0 50 100 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% Concentration en HCl (%) % de solubilisation 40% 12.50% sto. Figure IV-2 – Influence du rapport solide/liquide et de la concentration en acide chlorhydrique sur le processus de dissolution du concentré phosphaté d’Angico dos Dias (table de secousse, analyses de fluorescence X) 115 De cette étude préliminaire, il ressort, pour des rapports solide/liquide de 40% et de 12.5%, que : • les deux courbes épousent sensiblement le même profil ; • le processus de dissolution du concentré peut être décomposé en deux étapes bien distinctes : 1. une première étape, où la solubilisation augmente de façon régulière (faibles concentrations en acide) ; 2. une seconde étape, où la solubilisation aurait plutôt tendance à se stabiliser (concentrations en acide chlorhydrique de 20 et de 37%) ; • aux faibles concentrations en acide (concentrations en acide chlorhydrique de 5 et de 10%), la solubilisation du concentré est bien meilleure lorsque le processus de lixiviation est mené en se plaçant dans les conditions de la stoechiométrie ; • aux concentrations d’acide élevées (concentrations en acide chlorhydrique de 20 et de 37%), la solubilsation est meilleure pour un rapport solide/liquide initial de 12.5% ; • plus la concentration en acide est élevée, plus la solubilisation du concentré est importante ; • lorsque la lixiviation est menée avec une concentration en acide chlorhydrique de 37%, le pourcentage de solubilisation du concentré est de plus de 80%. En ce qui concerne les essais effectués dans les conditions de la stoechiométrie, on constate que les pourcentages de solubilisation diminuent pour des concentrations en acide élevées (concentration en acide chlorhydrique de 37%). Il se passe un blocage d’attaque, l’enrobage des grains étant tel qu’il ne permette plus l’infiltration de l’acide chlorhydrique (rendant ainsi toute dissolution du concentré moins effective). Les figures IV-3, IV-4 et IV-5 présentent l’évolution du pourcentage de solubilisation des oxydes CaO, P2O5 et (REE)2O3 pour divers rapports solide/liquide en fonction de la concentration en agent lixiviant. 

Minerai phosphaté d’Angico dos Dias

 Essais avec table de secousse

La figure IV-16 montre l’évolution du pourcentage de solubilisation du minerai phosphaté d’Angico dos Dias au bout de deux heures de réaction. La solubilisation est meilleure dans le cas du concentré que dans le cas du minerai. Ceci paraît logique dans le sens où le minerai est plus riche que le concentré en composés insolubles (notamment en silice SiO2). Dans tous les cas, les pourcentages de solubilisation les plus élevés ont été obtenus suite à une lixiviation menée avec un rapport solide/liquide de 12.5%. Les pourcentages maximaux de solubilisation ont été obtenus avec une concentration en acide chlorhydrique de 37%. Il est également intéressant de noter que la solubilisation obtenue après lixiviation avec une concentration en acide chlorhydrique de 20 ou de 28% est très proche de celle obtenue avec de l’acide fortement concentré. Pour ce qui a trait aux essais effectués dans les conditions de la stoechiométrie, on constate que le pourcentage de solubilisation diminue pour des concentrations en acide élevées (même constatation que pour le concentré), l’enrobage des grains étant à forte concentration (37%) tel qu’il ne permette plus l’infiltration de l’acide chlorhydrique. Les figures IV-17, IV-18 et IV-19 montrent l’évolution du pourcentage de solubilisation du minerai phosphaté d’Angico dos Dias en fonction de la concentration en agent lixiviant.