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Tâche 4.1. Optimisation du procédé hydrométallurgique alcalin (M18-M24)

Cette tâche consistera à mettre en œuvre des opérations unitaires sélectives calées sur la nature chimique et minéralurgique des métaux non ferreux contenus dans les laitiers sidérurgiques d’étude. L’approche scientifique consistera à adapter le milieu de lixiviation sélectif et les méthodes de complexation, séparation et récupération visant à optimiser les taux d’extraction des oxydes métalliques sans dissoudre inutilement les autres phases minérales tout en choisissant des conditions et milieux ne présentant pas d’effets secondaires et permettant une minimisation des impacts environnementaux.

Des essais laboratoire seront effectués sur des échantillons prétraités physiquement (WP3) afin d’optimiser le rendement d’extraction en métaux stratégiques et de définir le circuit hydrométallurgique approprié. Les essais seront principalement réalisés dans les locaux d’ARMINES/SPIN. Des tests additionnels de lixiviation seront néanmoins également menés par le BRGM, à l’expertise hydrométallurgique reconnue. Les conditions optimales de lixiviation pour chaque échantillon prétraité physiquement [relativement à leur minéralogie spécifique et à leur teneur en métaux stratégiques (Cr, V, Mo, etc.)] seront définies. L’étude des conditions expérimentales permettra d’identifier l’influence des principaux paramètres (concentration en agent lixiviant, granulométrie, temps de séjour, rapport solide/liquide, conditions de pression et/ou de température et vitesse d’agitation).

Par ailleurs, afin de respecter les contraintes de la législation environnementale : il faudra que les réactifs ne soient pas nocifs et respectent un cahier des charges défini [directive européenne au niveau des rejets, matériaux à livrer, concentrations limites en impureté (Cr, Ni, Mo, etc.)]. Un contrôle strict des flux de matières traitées sera réalisé. Enfin, nous travaillerons en circuit fermé pour que rien ne sorte de la boucle afin de limiter les rejets et donc limiter l’impact environnemental du procédé. Afin de déterminer le comportement à la lixiviation des échantillons prétraités physiquement dans des conditions spécifiques, des méthodologies normalisées européennes (NF EN 12457 et NF EN 12920) seront utilisées. D’autres méthodes (notamment, NF EN 14997 pour détermination de l’influence du pH sur la lixiviabilité des constituants) pourront également être usitées. Cette étape (à développer en réacteur « batch ») constituera une première mise à l’échelle du procédé et une première base solide pour les essais pilotes en continu, à réaliser dans le cadre de la tâche 4.2.

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