FR2903422A1 - Systeme de recuperation de metaux tel qu'il s'applique a la lixiviation sous haute pression de minerais limonitiques de laterite contenant du nickel - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne la lixiviation acide sous pression de minerai limonitique de latérite contenant du nickel. Elle comprend un circuit unique non conventionnel de récupération de métaux, conçu d'une manière qui réduit fortement la quantité d'eau « fraîche » requise pour préparer la pulpe d'alimentation pour les réacteurs de l'autoclave et qui supprime la nécessité d'évacuer des eaux usées de traitement dans l'environnement externe. En même temps, on réduit de manière significative la consommation globale d'acide et la quantité des agents de neutralisation requis pour la neutralisation et pour la récupération des métaux. Le plus grand bénéfice résulte de la diminution de l'impact négatif sur l'environnement externe.

Description

1 SYSTEME DE RECUPERATION DE METAUX TEL QU'IL S'APPLIQUE A LA LIXIVIATION

SOUS HAUTE PRESSION DE MINERAIS LIMONITIQUES DE LATERITE CONTENANT DU NICKEL DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé unique non conventionnel de récupération du nickel et du cobalt à partir de solution d'attaque que l'on obtient par lixiviation acide sous pression de minerais limonitique de latérite contenant du nickel d'une manière telle que 0 l'on minimise la quantité requise d'eau fraîche et que 2903422 2 l'on n'évacue virtuellement dans l'environnement externe aucune quantité d'eaux usées issues du procédé, si bien que l'on protège l'environnement externe contre la pression de composés et d'éléments chimiques étrangers. FONDEMENT DE L'INVENTION Au cours de ces dernières décennies, on a constaté un tournant prononcé dans les technologies métallurgiques lorsqu'elles s'appliquent à l'extraction de métaux à partir de minerais, les procédés pyrométallurgiques étant remplacés en tout ou en partie par des procédés hydrométallurgiques. Ce changement se manifeste en particulier dans le cas des minerais de latérite contenant du nickel qui, à leur état naturel, peuvent contenir de l'humidité libre jusqu'à concurrence de 45 %. La pyrométallurgie nécessite le séchage des minerais afin de préparer ces derniers pour leur passage au four, tandis que l'hydrométallurgie tire profit du fait qu'une bonne portion de l'eau qui est requise pour la lixiviation provient du minerai lui-même. Le résultat net est que l'énergie requise pour l'extraction du nickel et du cobalt à partir de minerai de latérite par des procédés hydrométallurgiques est soumise à une réduction spectaculaire lorsqu'on compare à l'énergie qui est requise pour le traitement pyrométallurgique. De manière conventionnelle, on est également d'avis que l'hydrométallurgie peut être réalisée dans des conditions qui respectent plus l'environnement, lorsqu'on compare à la pyrométallurgie. Toutefois, les méthodologies conventionnelles de lixiviation acide sous pression qui nécessitent de grandes quantités d'eau fraîche pour la préparation des pulpes d'alimentation pour les réacteurs d'autoclaves 5 2903422 3 pâtissent également du fait que de grandes quantités d'eaux usées produites au cours du processus, c'est-à-dire des grandes quantités de jus stérile en excès, doivent être évacuées. Ce que l'on appelle des jus 5 stériles ne sont pas à proprement parler stériles, mais contiennent des éléments et des composés qui proviennent de la lixiviation des minerais et qui doivent être évacués une fois que l'on a récupéré les valeurs de nickel et de cobalt. Le problème provient de 10 l'utilisation de calcaire (carbonate de calcium), à savoir le moyen le plus pratique et le plus économique pour mettre en oeuvre la neutralisation partielle primaire permettant d'éliminer le fer et d'autres éléments tels que l'aluminium et le chrome de la 15 solution d'attaque provenant des autoclaves. En conséquence, les solutions dans le système conventionnel de décantation à contre-courant (CCD) utilisé pour la récupération des solutions contenant du nickel et du cobalt, ainsi que leur séparation par rapport au produit 20 solide stérile issu de la lixiviation, et en particulier par rapport au jus stérile, sont chargées de sulfate de calcium dissous. Du jus stérile de ce type ne peut être utilisé pour la préparation de pulpe d'alimentation destinée aux autoclaves étant donné que, lorsqu'on le 25 chauffe, le sulfate de calcium (le gypse) précipite hors du jus en question et provoque l'obturation du système de préchauffage du produit de départ en tête de l'autoclave. 30 En conséquence, les circuits de lixiviation acide sous pression conventionnels reposent sur l'utilisation de grandes quantités d'eau fraîche qui doivent servir à la préparation de la pulpe d'alimentation et, par nécessité, possèdent des quantités également importantes 35 de ce que l'on appelle des jus stériles, qui doivent 2903422 4 être évacuées. De nombreuses réglementations s'opposent de manière de plus en plus virulente à l'évacuation de ce type de solutions ou de jus dans l'environnement externe. Dans certains cas, dans lequel le processus 5 hydrométallurgique est mis en oeuvre à proximité de la mer, le praticien a reçu l'autorisation du pays hôte de se débarrasser des eaux usées issues du processus en les rejetant dans la mer ; toutefois, dans le contexte brûlant actuel d'une protection réelle de 10 l'environnement externe, une telle pratique n'est plus autorisée dans bon nombre de pays. En outre, il existe de nombreux endroits dans le monde dans lequel les gisements minéraux sont virtuellement enclavés et le rejet des eaux usées issues de procédés devient un 15 facteur critique pour la viabilité de la lixiviation à l'échelle industrielle. Un autre inconvénient lié au circuit CCD conventionnel réside dans le fait que le jus stérile utilisé pour 20 extraire les valeurs de nickel-cobalt par lavage, doit être acidifié avec un acide pour maintenir un pH suffisamment faible pour que le nickel et le cobalt ne précipitent pas hors de la solution et ne fassent pas partie des produits solides stériles. Cet acide en excès 25 doit être neutralisé en définitive avec des quantités supplémentaires de calcaire ajouté. Dans le brevet des États-Unis d'Amérique US-A 6 391 089 publié au nom de Curlook (en 2002), on révèle qu'en 30 recyclant une portion de la liqueur mère qui émane des autoclaves, en retour dans la préparation du produit de départ, on peut remplacer dans une large mesure, si pas complètement l'utilisation d'eau fraîche par l'addition de liqueur mère. Toutefois, dans ce brevet, on utilise 35 les composants du circuit CCD conventionnel pour séparer 2903422 5 un jus riche transportant les valeurs dissoutes de nickel et de cobalt, comme on peut le voir dans les figures 2 et 3 du brevet des États-Unis d'Amérique US-A 6 391 089. 5 Dans la pratique normale, le circuit CCD conventionnel utilise au moins sept épaississeurs/séparateurs pour maximiser la récupération des jus riches en nickel et en cobalt et atteindre des taux de récupération d'au moins 10 98 %. En outre, le nombre d'épaississeurs (séparateurs solide-liquide) requis est plus ou moins indépendant du débit que l'on tente d'obtenir pour le même degré de récupération du nickel et du cobalt. Des rendements supérieurs requièrent, soit des épaississeurs de plus 15 grandes dimensions, soit des lignes parallèles supplémentaires. Les produits solides stériles finals et les jus stériles finals doivent d'abord être neutralisés avec le calcaire avant de les soumettre à un traitement avec de la chaux pour garantir de faibles teneurs de 20 métaux de base en traces dans ces eaux qui passent dans un premier temps dans un bassin d'évacuation de produit solide stérile, les eaux usées en excès issues du procédé devant être par la suite évacuées dans l'environnement externe. La construction des bassins de 25 produits solides stériles eux-mêmes représente des risques potentiels pour l'environnement étant donné qu'elle nécessite la construction de digues de terre qui accumulent des défaillances dans le monde entier, avec des conséquences spectaculaires et sévères y compris la 30 dégradation de l'environnement. Le système idéal, qui répond le mieux aux réglementations juridiques en vigueur, serait de ne rejeter aucune quantité d'eau usée en excès dans l'environnement externe. 2903422 6 Par conséquent, il serait très avantageux de procurer un procédé de récupération de nickel et de cobalt à partir de solutions d'attaque que l'on obtient par lixiviation acide sous pression de minerais limonitiques de latérite 5 contenant du nickel d'une manière tel que l'on minimise la quantité d'eau fraîche requise et tel que l'on ne rejette aucune des eaux usées que l'on obtient lors de la récupération du nickel et du cobalt dans l'environnement externe afin d'ainsi protéger 10 l'environnement contre l'incorporation de composés d'éléments chimiques étrangers. Deux idées fausses circulent communément en ce qui concerne l'élimination du fer à partir de jus riches qui 15 dérivent de la lixiviation de minerais de latérite contenant du nickel. Une de ces idées fausses, que l'on retrouve chez certains hommes de métier spécialisés dans la technique (et que l'on peut lire sans difficulté dans certains manuels publiés), réside dans le fait qu'une 20 grande quantité du fer présent dans des minéraux saprolitique se présente sous la forme de fer ferreux ou Fe2` ; l'autre idée fausse, défendue même par de nombreux érudits consiste à dire que des précipités d'hydroxyde de fer vont absorber certaines quantités de nickel et de 25 cobalt, lorsqu'ils sont présents, à l'état de coprécipitants . La présente invention prouve le contraire. SOMMAIRE DE L'INVENTION 30 La présente invention s'appuie sur l'humidité libre qui est inhérente aux minerais limonitiques bruts humides de latérite contenant du nickel, qui contient habituellement de l'eau en une quantité entre environ 35 35 % et environ 45 % en poids du minerai humide, et sur 2903422 7 l'utilisation de liqueur mère recyclée à partir des autoclaves pour apporter l'appoint d'eau total requis pour la transformation des minerais de latérite en pulpe. La liqueur mère est produite dans un premier 5 épaississeur spécialisé qui sépare une portion de la liqueur mère à des fins de recyclage, tandis que le reste de la liqueur mère et les produits solides stériles (de manière conjointe avec le filtrat renvoyé et une portion du produit de recyclage de 10 sousverse de l'épaississeur, comme indiqué ci-dessous) passe à la neutralisation partielle primaire avec la pulpe calcaire pour obtenir un pH d'environ 4. On fait réagir l'acide en excès dans la solution d'attaque avec le calcaire pour obtenir du gypse, on 15 précipite le fer sous la forme d'hydroxyde ferrique et on précipite également l'aluminium et le chrome sous la forme d'hydroxydes. On fait passer cette pulpe partiellement neutralisée 20 contenant le nickel et le cobalt en solution, que l'on a obtenue par extraction, les produits solides stériles qui ont été soumis à une lixiviation ainsi que les précipités, à un épaississeur de produits solides stériles ; à partir de là, on décante une première 25 portion du jus riche et on fait passer les produits solides épaissis contenant une deuxième portion du jus riche à une filtration sous vide pour le placement à sec du gâteau de filtre sur des sites miniers désaffectés, tandis que le filtrat est renvoyé à l'étape 30 de neutralisation partielle. (Le placement direct du gâteau de filtre est couramment considéré dans l'industrie comme étant un placement à sec .) Une portion de la sousverse de l'épaississeur est recyclée en direction des réacteurs de neutralisation partielle 35 pour obtenir des matières d'ensemencement pour les 2903422 8 précipités fraîchement formés dans le but d'améliorer la précipitation et la densification des produits solides et dans le but d'augmenter les taux de filtration ultérieurs. 5 La présente invention, en utilisant une filtration en une seule étape à la place d'un circuit CCD à étapes multiples, permet d'obtenir un gâteau de filtre de produits solide stériles lavés contenant tous les 10 composés de déchets solides, c'est-à-dire les résidus des minerais qui ont été soumis à une lixiviation, l'hydroxyde de fer sous la forme de précipité, le gypse précipité ainsi que les autres déchets d'hydroxydes. Ces produits stériles composites peuvent être placés dans 15 des zones de retenue, mais de préférence dans des mines désaffectées, les seuls débits sortants étant l'eau de pluie normale qui peut être récoltée/captée et renvoyée au procédé de traitement sous la forme d'eau de lavage. De manière surprenante, les jus riches avec leur valeur 20 de nickel et de cobalt peuvent être récupérés via cette filtration à une seule étape à des niveaux équivalents à ceux que l'on obtient en passant par les circuits CCD conventionnelle comportant sept étapes. 25 Dans la préparation d'un produit intermédiaire de nickel-cobalt pour l'expédition ultérieure à une raffinerie, il est généralement avantageux d'utiliser une filtration sous pression à cette étape de traitement finale afin de minimiser la quantité d'eau qui 30 accompagne le gâteau de nickel-cobalt. Le filtrat qui provient du circuit de récupération des métaux à un pH entre 8,0 et 8,5 fait office d'eau de lavage idéale pour laver les produits solides stériles filtrés en dernier lieu. 35 2903422 9 Ainsi, dans une forme de réalisation de l'invention, on procure un procédé pour la lixiviation d'une portion limonitique d'un profil de minerai latéritique, ladite portion contenant, à titre principal, du nickel et du 5 cobalt, comprenant les étapes consistant à : a) préparer un produit de départ constitué d'une portion principalement limonitique d'un minerai de latérite contenant du nickel et du cobalt ; b) transformer en pulpe ledit produit de départ 10 avec un liquide pour obtenir un minerai sous la forme de pulpe ; c) ajouter une quantité efficace d'acide sulfurique au minerai sous la forme de pulpe pour obtenir une solution d'acide sulfurique, soumettre ledit produit de 15 départ à une agitation et à une lixiviation dans ladite solution d'acide sulfurique à une température élevée sous pression pendant un laps de temps sélectionné permettant de dissoudre les oxydes métalliques par rapport audit minerai par lixiviation pour obtenir une 20 pulpe d'attaque ; d) séparer ladite pulpe d'attaque en une solution de liqueur mère et en une première pulpe d'attaque épaissie, ledit liquide englobant une quantité sélectionnée de ladite solution de liqueur mère ; 25 e) soumettre à une neutralisation partielle ladite première pulpe d'attaque épaissie en la mélangeant avec une pulpe calcaire (contenant du carbonate de calcium) et un filtrat liquide contenant des valeurs résiduelles de nickel et de cobalt telles qu'on les obtient à 30 l'étape j) pour obtenir une première pulpe d'attaque soumise à une neutralisation partielle ; f) séparer ladite première pulpe d'attaque soumise à une neutralisation partielle en un jus riche contenant des sulfates de toutes les valeurs métalliques extraites 35 et une deuxième pulpe épaissie, procédé dans lequel 2903422 10 ladite deuxième pulpe épaissie englobe le produit solide stérile qui comprend les résidus du minerai soumis à une lixiviation, du gypse précipité et des hydroxydes de fer précipités ainsi que d'autres éléments d'impuretés 5 présents et une certaine quantité de jus riche ; g) traiter une quantité sélectionnée de ladite liqueur mère avec des agents de précipitation pour obtenir un jus stérile et une troisième pulpe épaissie contenant des valeurs métalliques précipitées et un jus 10 stérile résiduel ; h) séparer ladite troisième pulpe épaissie dudit jus stérile ; i) filtrer ladite troisième pulpe épaissie pour obtenir un produit intermédiaire de nickel-cobalt séparé 15 dudit jus stérile résiduel présent dans ladite troisième pulpe épaissie ; j) filtrer ladite deuxième pulpe épaissie pour obtenir un gâteau de filtre de produit solide stérile qui englobe les résidus dudit minerai soumis à une 20 lixiviation, du gypse précipité et des hydroxydes de fer précipités ainsi que d'autres éléments d'impuretés présents, en plus d'une portion du jus riche ; laver ledit gâteau de filtre de produit stérile avec ledit jus stérile obtenu aux étapes h) et i) pour obtenir ledit 25 filtrat liquide contenant des valeurs résiduelles de nickel et de cobalt ; et séparer dudit filtrat le gâteau de filtre de produit solide stérile lavé pour mélanger ledit filtrat avec ladite première pulpe d'attaque épaissie et avec la pulpe calcaire (contenant du 30 carbonate de calcium) de l'étape e), pour ainsi éviter la nécessité d'éliminer une quelconque quantité en excès de jus stérile dans l'environnement externe ; et k) capter ledit gâteau de filtre lavé. 2903422 11 On pourra se faire une meilleure compréhension des aspects fonctionnels et des aspects avantageux de la présente invention en se référant à la description détaillée qui suit ainsi qu'aux dessins. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Le procédé pour la lixiviation acide de minerai de latérite contenant du nickel et du cobalt conformément à 10 la présente invention sera maintenant décrit uniquement à titre d'exemple et en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma logique du processus global selon la présente invention ; 15 la figure 2 est un diagramme mécanique plus détaillé dans lequel on représente les étapes du procédé de la présente invention ; et la figure 3 est un graphique dans lequel on reprend le pourcentage de récupération de nickel par rapport au 20 nombre de déplacements de l'eau du gâteau de filtre (gâteau de gypse + hydroxyde de fer) et qui démontre l'efficacité du mode de filtration sous vide de la récupération des valeurs de nickel sous la forme de jus riche virtuellement exempt de fer, en utilisant de l'eau 25 de lavage dans des quantités correspondant à deux (2) déplacements du liquide dans le gâteau de filtre. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 30 Les procédés que l'on décrit en l'occurrence concernent en général des formes de réalisation pour le système de récupération de métaux, tel qu'il s'applique à la lixiviation sous haute pression de minerai limonitique de latérite contenant du nickel. Bien que l'on révèle en 35 l'occurrence des formes de réalisation de la présente 5 2903422 12 invention, les formes de réalisation que l'on révèle sont données uniquement à titre d'exemple et on comprendra que l'invention concerne un grand nombre de formes de réalisation données en variante, y compris des 5 configurations différentes et des dimensions différentes. En outre, les figures ne sont pas reproduites à l'échelle et certaines caractéristiques peuvent être exagérées ou minimisées pour représenter des détails de caractéristiques particulières, tandis 10 que des éléments apparentés peuvent avoir été éliminés pour empêcher l'obscurcissement des aspects nouveaux. Par conséquent, les détails fonctionnels et structuraux spécifiques que l'on révèle en l'occurrence ne doivent pas être interprétés comme étant de type limitatif, mais 15 simplement comme base pour les revendications et comme base représentative pour permettre à l'homme de métier spécialisé dans la technique pertinente de mettre en oeuvre la présente invention de différentes manières. À des fins d'instruction et non de limitation, les formes 20 de réalisation illustrées concernent toutes des formes de réalisation s'adressant au système de récupération des métaux tel qu'il s'applique à la lixiviation sous haute pression de minerai limonitique de latérite contenant du nickel. 25 Tel qu'on l'utilise en l'occurrence, le terme environ , lorsqu'on utilise de manière conjointe avec des plages de dimensions de particules ou avec d'autres propriétés physiques ou encore avec d'autres 30 caractéristiques telles que des concentrations, des températures, etc., recouvre de légères variations qui pourraient exister quant aux limites supérieures et inférieures des plages de dimension de façon à ne pas exclure des formes de réalisation dans lesquelles en 35 moyenne la plupart des dimensions sont satisfaites, mais 2903422 13 dans lesquelles des dimensions de type statistique peuvent sortir du cadre en question. L'intention est de ne pas exclure de la présente invention ce type de formes de réalisation. 5 Les avantages de la présente invention et les différences marquantes par rapport au système de récupération conventionnel des métaux que l'on utilise dans la lixiviation acide sous pression de minerai de 10 latérite contenant du nickel, seront mieux compris en se référant à la figure 1 et à la figure 2. Ci-après, on fournit une description de chacune des étapes du procédé de la présente invention, les chiffres repris entre crochets ci-dessous correspondant aux étapes opératoires 15 qui sont indiquées par les chiffres entourés d'un cercle dans les figures 1 et 2. ÉTAPE [1] Alimentation émanant de la mine 20 De manière spécifique, on fait passer le minerai brut provenant de la mine désaffectée sur une grille pour rejeter les blocs rocheux de +25 cm et plus ; ensuite, le minerai de -25 cm est concassé pour obtenir une 25 dimension d'environ -10 cm et est passé au crible à environ 6 cm pour rejeter des matières rocheux supplémentaires possédant une faible teneur en nickel, le minerai inférieur à 6 cm étant acheminé comme matière de départ à l'installation de traitement. Ce minerai 30 inférieur à 6 cm peut être transporté par camion, par écoulement ou par pompage au site de l'installation de traitement. Dans les deux derniers cas mentionnés, un système d'égouttage doit être prévu avec l'eau drainée recyclée en direction du site minier à des fins de 35 réutilisation. 2903422 14 ETAPE [2] Préparation du produit de départ 5 La préparation du produit de départ à l'étape [2] de la figure 1 peut englober une étape de broyage supplémentaire en amont de la transformation en pulpe, du criblage, du broyage et du pompage, avant de l'acheminer aux réservoirs de stockage de la matière de 10 départ, en amont des autoclaves. Une caractéristique de cette étape concerne l'addition de la liqueur mère recyclée pour faire l'appoint du liquide nécessaire pour la transformation en pulpe du minerai criblé et broyé. Cette liqueur mère est préparée à l'étape [4] du 15 procédé. Il est souhaitable de maintenir une densité de pulpe aussi élevée que possible en pratique, avec une teneur en produits solides de préférence supérieure à 35 et d'environ 40 %, mais inférieure à environ 45 %, dans le but de maximiser la densité de la pulpe à 20 travers l'autoclave pour obtenir des rendements maximaux en ce qui concerne les minerais ; bien évidemment, une dilution ultérieure sera réalisée avant que la pulpe de minerai n'atteigne l'autoclave à cause du prélèvement d'eau dans l'échange de chaleur direct avec la vapeur 25 dans les dispositifs de préchauffage de la matière de départ. Ainsi, la quantité de solutions de liqueur mère que l'on utilise pour la transformation en pulpe de ladite matière de départ doit être suffisante pour conférer au minerai transformé en pulpe, une densité de 30 pulpe dans la plage d'environ 35 % à environ 45 %. Tout l'équipement à partir du dispositif de transformation en pulpe doit être un équipement qui résiste aux acides étant donné que la liqueur mère est 35 fortement acide et également chaude en arrivant à une 2903422 15 température d'environ 95 C au dispositif de transformation en pulpe. Avec l'addition du minerai brut, on s'attend à une température régnant dans le dispositif de transformation en pulpe qui s'élève entre 5 40 C et 50 C. En réalité, le dispositif de transformation en pulpe peut représenter un broyeur garni du caoutchouc, tandis que l'équipement suivant dans la préparation de la 10 matière de départ peut être réalisé en acier inoxydable. Le crible à plusieurs étages doit laisser passer toutes les matières inférieures à 48 mèches à partir du réservoir de stockage de la matière de départ, les matières grossières de +1 cm pouvant être éliminées 15 lorsque l'analyse indique des valeurs inférieures à 0,9 % de nickel, la fraction intermédiaire de -1 cm +48 mesh passant à travers un broyeur à marteau en direction du réservoir de stockage de la matière de départ. Si l'on détecte dans la fraction de +1 cm des teneurs en nickel 20 s'élevant à 1 % ou plus, on peut la faire passer à travers le broyeur à marteau et l'accepter comme matières d'alimentation. (Ces taux de coupure de 0,9 % et des 1,0 % peuvent varier en fonction d'évaluations économiques détaillées.) Une petite quantité d'eau 25 fraîche pourrait être utilisée en réalité pour laver la fraction rocheuse surdimensionnée sur le crible. Après les étapes de transformation en pulpe, de criblage et de broyage, la matière de départ résultante doit 30 posséder, grosso modo, une dimension de -100 mesh et de manière globalement essentielle, de -48 mesh. Il va de soi aux yeux de l'homme de métier spécialisé dans la technique d'une certaine lixiviation, en particulier de la portion mineure des minéraux de silicate de magnésium 35 qui sont présents dans les minerais à prédominance 2903422 16 limonitique, aura lieu dans l'étape de transformation en pulpe et il est bien clair aux yeux de l'homme de métier spécialisé dans la technique que des dispositifs autres que des broyeurs peuvent être utilisés pour le 5 pétrissage et pour la transformation du minerai en pulpe. ÉTAPE [3] Lixiviation sous pression L'étape [3] de la figure 1 de lixiviation acide sous pression peut être mise en oeuvre en utilisant l'autoclave que l'on décrit en figure 2 qui peut représenter une unité conventionnelle à six 15 compartiments conçue pour travailler à des températures entre 250 C et 270 C. Le réglage de la pression à l'extrémité de décharge de l'autoclave est réalisé dans des cuves de détente, que l'on représente avec trois étages, bien que deux étages puissent s'avérer également 20 adéquats, la vapeur ainsi produite à trois (ou à deux) températures différentes étant renvoyée à l'extrémité d'alimentation de l'autoclave pour le préchauffage de la pulpe d'alimentation par mise en contact direct et par échange de chaleur direct avec les trois (ou les deux) 25 courants de vapeur, dans trois (ou dans deux) cuves séparées de préchauffage. Bien qu'une quantité significativement importante d'eau se transforme en vapeur dans les cuves de détente, la masse de cette vapeur est condensée et est récupérée sous la forme 30 d'eau dans les échangeurs de chaleur pour le préchauffage et est disponible pour la dilution de la pulpe d'alimentation. Pour 1000 t de produit de départ de minerai (sur base du poids à sec), on peut prélever une quantité de 450 à 500 t d'eau via la pulpe 35 d'alimentation lors de son passage à travers les 10 2903422 17 dispositifs de préchauffage, et suite à l'addition de l'acide sulfurique à l'autoclave, on peut abaisser la teneur de la pulpe en produits solides de manière substantielle à partir de la densité initiale de la 5 pulpe, après addition de la liqueur mère. Après la mise en réaction de l'acide sulfurique avec les minéraux de latérite, les composants majeurs de limonite sont dissous et sont reconstitués sous la forme 10 d'hématite, tandis que les composants mineurs de saprolite sont largement décomposés par la dissolution de l'oxyde de magnésium et par la libération de la silice libre et, dans les deux cas, l'eau de cristallisation présente dans les minéraux naturels 15 ayant pas réagi, dont la teneur peut varier entre environ 10 % et jusqu'à 15 %, étant également libérée donnant lieu à une dilution supplémentaire de la pulpe dans l'autoclave. D'autres minéraux solides, parmi lesquels on trouve du nickel, du cobalt et du manganèse 20 sont également dissous de manière conjointe avec une proportion élevée de l'alumine et avec une proportion inférieure de chromite. Le résultat net de toutes ces réactions réside dans le rétrécissement de la fraction des produits solides et dans l'augmentation de la 25 fraction liquide, donnant lieu à une dilution encore supplémentaire de la pulpe qui a été soumise à une lixiviation, pour obtenir une teneur approximative en produits solides s'élevant à 30 %. 30 Ainsi, en résumé, l'étape de lixiviation acide sous pression implique l'addition d'une quantité efficace d'acide sulfurique au minerai transformé en pulpe pour obtenir une solution d'acide sulfurique, ainsi que l'agitation et la lixiviation de la matière de départ 35 dans lasolution d'acide sulfurique à une température 2903422 18 élevée sous pression pendant un laps de temps sélectionné si bien que l'on obtient une dissolution des oxydes métalliques dudit minerai par lixiviation pour obtenir une pulpe d'attaque. ETAPE [4] Epaississeur de la liqueur mere Au cours de la séparation solide-liquide à l'étape [4] 10 de la figure 1, l'épaississeur de la liqueur mère reçoit la pulpe d'attaque entrante ayant réagi possédant une teneur en produits solides d'environ 30 % ; après la décantation d'une fraction de la liqueur mère pour le recyclage en retour à l'étape [2], pour la préparation 15 du produit de départ, la portion restante de la liqueur mère de manière conjointe avec les produits solides stériles ayant été soumise à une lixiviation passe sous la forme de sousverse de l'épaississeur à une densité de la pulpe telle qu'elle possède de préférence une teneur 20 en produits solides d'environ 35 % à environ 40 %, en fonction de la quantité de liqueur mère qui est requise pour le repulpage du produit de départ, directement avant la neutralisation partielle. Ainsi, cette étape implique la séparation de la pulpe d'attaque en solution 25 de liqueur mère et en une première pulpe d'attaque épaissie, la première pulpe d'attaque épaissie englobant toujours une certaine quantité de la solution de liqueur mère. 30 ÉTAPES [5] et [6] Neutralisation partielle La première pulpe d'attaque épaissie qui parvient à l'épaississeur de liqueur mère à l'étape [4] est trop 35 dense pour prendre en compte la quantité supplémentaire 5 2903422 19 de produits solides tels que le gypse, l'hydroxyde ferrique, l'alumine et l'hydroxyde de chrome que l'on obtient lors de la neutralisation. En conséquence, on doit procéder à une dilution très importante de la 5 pulpe, ladite réduction étant réalisée de différentes manières. En premier lieu, l'agent de neutralisation, le calcaire (carbonate de calcium) est ajouté pour obtenir une pulpe relativement diluée possédant une teneur en produits solides d'environ 25 % ; en deuxième lieu, un 10 volume important du filtrat contenant des quantités diluées de nickel et de cobalt est renvoyé depuis les filtres sous vide des produits solides stériles jusqu'aux réacteurs de neutralisation à des fins de récupération de leurs valeurs métalliques comme indiqué 15 par la ligne en pointillé 20 (depuis l'étape [7] jusqu'à l'étape [5] en figure 1) ; et, en troisième lieu, une proportion importante de la sousverse de l'épaississeur des produits solides stériles et également recyclés en retour dans les réacteurs de neutralisation qui sont 20 utilisés à l'étape [5], à titre de matière d'ensemencement pour les précipités frais qui se forment au cours de la neutralisation partielle, comme indiqué par la ligne pleine 22 en figure 1. Suite à ces dilutions, la pulpe neutralisée résultante qui atteint 25 l'épaississeur des produits solides stériles aura subi une dilution pour obtenir des densités telles que la teneur en produits solides s'élève d'environ 10 % à 15 30 Ainsi, cette étape implique la séparation de la première pulpe d'attaque soumise à une neutralisation partielle pour obtenir un jus riche contenant des sulfates de toutes les valeurs métalliques extraites et une deuxième pulpe épaissie, la deuxième pulpe épaissie englobant des 35 produits solides stériles qui englobent le résidu du 2903422 20 minerai qui a été soumis à une vulcanisation, du gypse précipité et des hydroxydes de fer précipité, ainsi que d'autres éléments d'impuretés présents et un jus riche dont une certaine quantité est recyclée en retour comme 5 mentionné ci-dessus (voir la ligne 22) pour être mélangée avec la première pulpe d'attaque épaissie, la pulpe calcaire et le filtrat liquide provenant de l'étape [7] dans l'étape de neutralisation partielle 5. 10 Des formes de réalisation du procédé de la présente invention impliquent l'utilisation d'une certaine quantité des jus stériles possédant un pH d'environ 8,5, que l'on obtient aux étapes [9] et [10] comme indiqué ci-dessous pour la production de la pulpe de calcaire 15 (carbonate de calcium) à utiliser dans cette étape de neutralisation partielle. Le nombre de réacteurs de neutralisation que l'on utilise s'élèvera de préférence habituellement à quatre 20 (4) montés en série, pour garantir une consommation efficace du réactif de calcaire et pour régler le pH dans des limites étroites, d'environ 4,0 de façon à garantir une précipitation maximale du fer dissous indésirable, tout en supprimant la précipitation et la 25 perte de toute valeur de nickel et de cobalt en direction des produits solides stériles. ÉTAPE [7] Filtration sous vide des produits solides stériles 30 Comme on l'a mentionné ci-dessus, les produits solides dans la fraction de produits solides stériles de la deuxième pulpe d'attaque épaissie comprennent les résidus de minerais qui ont été soumis à une 35 lixiviation, le gypse, l'hydroxyde ferrique ainsi que 2903422 21 les hydroxydes d'aluminium et de chrome, et la deuxième pulpe d'attaque épaissie englobe également une certaine quantité du jus riche résiduel. 5 Le procédé de la présente invention englobe de lavage du gâteau de filtre des produits solides stériles avec le jus stérile que l'on obtient aux étapes [9] et [10] (comme on peut le voir d'après les pointillés 24 et 26 en figure 1) afin d'obtenir le filtrat liquide contenant 10 les valeurs résiduelles de nickel et de cobalt, et la séparation du gâteau de filtre de produits solides stériles lavés, à partir du filtrat liquide qui est alors recyclé en retour et mélangé avec la première pulpe d'attaque épaissie et avec la pulpe calcaire 15 (carbonate de calcium) dans l'étape de neutralisation partielle [5] (comme indiqué par la ligne en pointillé 20 en figure 1), pour ainsi éviter virtuellement la nécessité d'évacuer n'importe quelle quantité de jus stérile en excès dans l'environnement externe. 20 La phase liquide dans le gâteau de filtre de produits solides stériles lavés contient du sulfate de magnésium dissous et seulement des quantités en traces des métaux de base telle que le nickel et le cobalt, mais une 25 proportion significative du manganèse que l'on obtient avec le minerai brut. En se basant sur des sels de séchage en laboratoire, les teneurs en produits solides/liquides du gâteau de filtre tournent habituellement autour de 50 %/50 %. 30 On parle couramment dans l'industrie métallique, lorsqu'on place le gâteau de filtre dans des sites d'élimination définitive des déchets (plutôt que d'évacuer les pulpes épaissies dans des bassins de 35 stockage), d'un placement à sec . Sur base d'un large 2903422 22 consensus partagé par les pédologues, la phase de produit humide/produit liquide qui est associée à des produits solides stériles secs va subsister à cet endroit sur une base virtuellement permanente. Par 5 exemple, le manganèse que l'on obtient avec le minerai et qui a été séparé par lixiviation de manière conjointe avec le nickel et le cobalt, mais qui se retrouve dans le jus stérile, est essentiellement concentré dans le gâteau de filtre sec et est placé en retour dans le 10 sol d'où il provient. Le sulfate de magnésium produit via la séparation de l'oxyde de magnésium par lixiviation dans les minéraux à base de silicate de magnésium représente un composant important de la phase liquide des produits solides stériles. 15 De même, le gâteau de filtre des produits solides stériles représente un hôte permanent pour les autres composants d'attaque qui ont été soumis à une lixiviation et à une précipitation. Bien que l'on 20 décrive un filtre sous vide à tambour en figure 2, d'autres filtres tels qu'un filtre plat pourrait s'avérer plus efficace en particulier pour le lavage. Le procédé de placement des produits solides 25 stériles dépendra dans une large mesure de l'emplacement et de la disposition des installations d'exploitation minière et de traitement, ainsi que de l'emplacement des zones de retenue. En figure 2, on décrit le pétrissage et le pompage d'une pâte dense/épaisse. Toutefois, le 30 transport par camion ou l'utilisation de courroies transporteuses peuvent s'avérer être des procédés de meilleure qualité en fonction des circonstances locales. Comme on peut le voir dans cet organigramme unique dans 35 les figures 1 et 2, on ne doit rejeter essentiellement 2903422 23 aucune quantité en excès d'eaux usées issues du procédé ; dans cet organigramme, on commence par utiliser la liqueur mère recyclée pour le repulpage des minerais d'alimentation, étant donné qu'une quantité 5 minime, voire nulle d'eau fraîche est requise pour le traitement. L'avantage que l'on obtient pour l'environnement en mettant en oeuvre la présente invention, en ce qui concerne la protection de l'environnement externe, est très manifeste. 10 ÉTAPES [8] et [9] Récupération des métaux Ces étapes impliquent le traitement du jus riche issu de 15 l'étape [6] (comme on peut le voir en figure 1) avec des agents de précipitation pour obtenir un jus stérile et une troisième pulpe épaissie contenant de valeurs de métaux précipités et un jus stérile résiduel, avant de séparer la troisième pulpe épaissie du jus stérile. 20 Plus particulièrement, le circuit de récupération des métaux, tout en recevant et en traitant des volumes importants de liquide riche clair avec des agents de précipitation, ne fournit qu'une petite quantité de 25 précipités solides. On obtient ainsi une alimentation diluée en direction de l'épaississeurs du produit, qui possède habituellement une teneur en produits solides inférieurs à environ 5 % et une pulpe de sousverse épaissie possédant habituellement une teneur en produits 30 solides d'environ 10 % ou moins. Dans le but d'augmenter les taux de filtration ultérieure, une portion de la sousverse de l'épaississeurs est recyclé en retour au réacteur de précipitation du produit pour faire office de matière d'ensemencement pour les précipités 35 frais, comme on peut le voir par la ligne pleine 28 en 2903422 24 figure 1. Le nombre des réacteurs de précipitation est habituellement supérieur à deux (2), quatre (4) réacteurs étant normalement montés en série. L'addition d'un floculant à la charge de pulpe diluée et un 5 épaississeurs de produits s'avère extrêmement utile dans cette étape pour soumettre à une floculation des quantités relativement minimes de produits solides mis en suspension et mis en dispersion. 10 En fonction du type particulier de produit intermédiaire contenant du nickel/cobalt que l'on souhaite obtenir, on peut ajouter plusieurs agents de précipitation différents pour récupérer les valeurs de nickel et de cobalt à partir des jus riches, chacun desdits agents de 15 précipitation étant abordé plus en détail ci-dessous. Les courants de jus riche passent par une précipitation du nickel-cobalt qui permet d'obtenir la neutralisation finale des solutions d'attaque dans des cas dans lesquels on utilise de la chaux ou du carbonate de soude 20 à titre de réactifs. Lorsqu'on utilise de l'oxyde de magnésium comme réactif de précipitation après la séparation des hydroxydes de nickel et de cobalt sous la forme d'une pulpe par rapport à la liqueur d'alimentation traitait, il est généralement 25 souhaitable/nécessaire de procéder avec ladite liqueur d'alimentation traitée pour obtenir une étape de neutralisation finale par fixation avec de la chaux pour éliminer les dernières traces de nickel et de cobalt. De même, lorsqu'on utilise du sulfure d'hydrogène gazeux ou 30 du NaHS aqueux, on doit soumettre la liqueur d'alimentation traitée à une neutralisation ultérieure après séparation des sulfures de nickel et de cobalt sous la forme d'une pulpe, par rapport à la liqueur d'alimentation traitée, afin de neutraliser la teneur 35 acide et d'éliminer toute trace résiduelle de nickel et 2903422 25 de cobalt. L'utilisation du sulfure de sodium (Na2S) nécessiterait une quantité minimale de neutralisation ultérieure par fixation. Les produits solides fixés contenant des valeurs résiduelles de nickel et de cobalt 5 seront normalement recyclés en direction de l'extrémité frontale des réacteurs de neutralisation partielle à l'étape [5]. Lorsqu'on utilise de la chaux (pulpe CaO) à une densité 10 correspondant à une teneur en produits solides d'environ 15 %), pour l'agent de neutralisation/précipitation pour le jus riche, on obtient du gypse

solide

de manière conjointe avec les oxydes de métaux de base précipités de nickel et de cobalt ainsi que les métaux de base de 15 zinc et de cuivre à titre d'impuretés, de même qu'une proportion significative du manganèse qui accompagne le nickel et le cobalt. En conséquence, habituellement plus de la moitié du produit précipité représente du CaSO4, la teneur en nickel se situant habituellement dans la 20 plage d'environ 15 % à environ 25 % de Ni. La réaction avec la chaux est rapide et on en arrive aisément à un pH d'environ 8,5 ou plus si nécessaire pour garantir des quantités seulement en traces de nickel, de cobalt et de manganèse dans le jus stérile. En fonction des 25 circonstances particulières, on peut utiliser un filtre de polissage (que l'on ne représente pas en figure 2) pour garantir une élimination complète des matières solides fines à partir du jus stérile.

30 Des formes de réalisation du procédé de la présente invention impliquent l'utilisation d'une certaine quantité du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 pour la production de la pulpe de chaux à utiliser dans cette étape de neutralisation partielle.

35 2903422 26 Lorsqu'on utilise une pulpe à base d'oxyde de magnésium à titre d'agent de neutralisation/précipitation, la réaction est beaucoup plus lente et des pH de 8 et plus sont difficiles à obtenir de manière efficace. Le 5 sulfate de magnésium reste largement en solution et on peut obtenir des teneurs en nickel d'environ 35 % ou des teneurs légèrement supérieures. Toutefois, après la séparation et la récupération des hydroxydes de nickel et de cobalt sous la forme d'une pulpe à partir de la 10 liqueur d'alimentation sous la forme d'un jus riche traité, il est généralement souhaitable et il peut s'avérer préférable de soumettre la liqueur d'alimentation traitée à une étape de neutralisation finale par fixation avec de la chaux pour éliminer les 15 dernières traces de nickel et de cobalt. Dans une telle circonstance, la solution finale du jus stérile possédant un pH de 8 , 5 ou plus peut être acheminé à un clarificateur pour récupérer les hydroxydes de nickel et de cobalt fixés à des fins de recyclage à l'étape [5] 20 pour obtenir un jus stérile clarifié qui fera office d'eau de lavage à l'état [7]. (Les équipements auxiliaires pour cette étape de fixation ne sont pas représentés en figure 2.) Des formes de réalisation de la présente invention impliquent l'utilisation d'une 25 certaine quantité du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 pour la production de la pulpe contenant de l'oxyde de magnésium à utiliser dans cette étape de neutralisation partielle.

30 Lorsqu'on utilise une pulpe contenant du carbonate de soude (NaCO3) à titre d'agent de neutralisation/précipitation, on peut obtenir des taux supérieurs similaires de précipités de nickel correspondant à 35 % ou plus, étant donné que le sulfate 35 de sodium que l'on obtient reste largement en solution.

2903422 27 Comme c'était le cas avec la neutralisation/-précipitation avec de la chaux, on peut souhaiter procéder à une clarification du jus stérile en utilisant un filtre de polissage . Des formes de réalisation de 5 la présente invention impliquent l'utilisation d'une certaine quantité du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 pour produire une pulpe contenant du carbonate de soude (NaCO3) à utiliser dans cette étape de neutralisation partielle.

10 Lorsqu'on précipite avec du H2S gazeux, l'organigramme est plus compliqué que celui représenté en figure 2, étant donné que le H2S doit habituellement d'abord être préparé, la précipitation étant ensuite mise en oeuvre 15 dans un autoclave sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique et l'acide produit devant le cas échéant être neutralisé ; on peut obtenir un précipité de sulfure possédant une teneur en nickel d'environ 55 %, la masse du manganèse subsistant 20 dans le jus stérile traité. Avec du NaHS aqueux, on peut utiliser un circuit plus simple et on peut obtenir des qualités similaires de précipités de sulfure faibles en manganèse, avec une production d'acide s'élevant seulement à la moitié. Dans l'un ou l'autre cas, l'acide 25 doit d'abord être neutralisé et une étape de neutralisation finale par fixation doit être mise en oeuvre pour élever suffisamment la pH afin d'éliminer les dernières traces de nickel et de cobalt du jus stérile, comme c'était le cas pour la précipitation avec 30 de l'oxyde de magnésium. Le réactif de sulfure de sodium requiert le circuit le plus simple et on peut obtenir les précipités de sulfure de qualité supérieure en l'absence d'une production concomitante d'acide ; la neutralisation finale du filtrat à partir du circuit de 35 sulfuration, pour obtenir un pH de 8,5 (ou plus) dans le 2903422 28 jus stérile final, peut également être aisément obtenu avec un laps de temps court. La grosse différence entre les trois techniques de sulfuration se situe au niveau de la technologie/de l'équipement et des coûts.

5 L'addition d'un floculant au produit à partir des réacteurs de précipitation est habituellement préférée pour obtenir une solution claire au niveau de la épaississeurs du produit comme représenté en figure 1, 10 le floculant étant ajouté aux étapes [6] et [9]. ÉTAPE 10 Filtration du produit 15 La granulométrie d'hydroxyde de nickel et de cobalt à titre de produit est très fine, et le gâteau de filtre que l'on obtient par filtration sous vide peut contenir une humidité qui s'élève jusqu'à 70 %. Toutefois, lorsqu'on utilise des filtre-presse, l'humidité peut 20 être spectaculairement réduite pour obtenir un gâteau de filtre qui possède une humidité à concurrence d'environ 30 % au moins. Il est clair qu'il s'agit d'un perfectionnement majeur quant à la qualité du produit, lorsque le produit doit être expédié à une raffinerie 25 externe pour le nickel qu'il s'agisse d'une raffinerie de type pyrométallurgique, de type hydrométallurgique ou de type vapométallurgique. L'école de pensée qui prétend que, lors de la 30 neutralisation partielle des solutions métalliques de base contenant du nickel, du cobalt et du manganèse ainsi que du fer, pour obtenir des taux de pH d'environ quatre (4) afin de précipiter et d'éliminer le fer, (1) on obtient une coprécipitation significative des autres 35 métaux de base tels que le nickel, le cobalt et le 2903422 29 manganèse ; (2) une quantité importante du fer présent dans les minéraux de silicates de magnésium qui contiennent du nickel est à l'état divalent ; et (3) il est extrêmement difficile de filtrer les pulpes 5 contenant de l'hydroxyde de fer sans être confronté à des pertes exagérées des valeurs de nickel et de cobalt, fait fausse route. On a découvert que la majeure partie du fer dissous à partir des minéraux de latérite contenant du nickel est en fait à l'état trivalent, 10 qu'une quantité significative de coprécipitation n'a pas lieu et que la filtration peut être fortement améliorée par le recyclage de la matière de semences ou d'ensemencement. Toutefois, la découverte la plus importante réside dans le fait qu'en utilisant des 15 quantités adéquates/appropriée d'eau de lavage du jus stérile pour laver le gâteau de filtre contenant des hydroxydes de préférence dans des quantités qui permettent d'obtenir des volumes de déplacements de liquide s'élevant à au moins environ deux (2) dans le 20 gâteau de filtre, on peut obtenir des récupérations qui représentent une valeur aussi élevée que 99 % des valeurs dissoutes de nickel et de cobalt. Ainsi, en utilisant des filtres sous vide à un seul étage avec un lavage approprié, la récupération des valeurs de nickel 25 et de cobalt dans des jus riches virtuellement exempts de fer peut être aussi élevé que celle que l'on obtient via des circuits CCD utilisant un nombre d'épaississeurs aussi élevé que sept épaississeurs montés en série.

30 EXEMPLE On soumet des solutions d'attaque possédant des pH entre environ 1 et 1,5, que l'on obtient par lixiviation d'échantillons de minerais de latérite contenant du 35 nickel à partir de trois régions minières différentes en 2903422 30 Nouvelle-Calédonie, à une neutralisation partielle pour obtenir des taux de pH qui se situent à la plage d'environ 3 , 5 à environ 4,3 avec une moyenne entre 3 , 8 et 4,0, en utilisant des suspensions de calcaire (CaCO3) 5 possédant une teneur en produits solides d'environ 25 %. Le jus riche contient du nickel en une quantité entre 5 et 6 gpl, du cobalt en une quantité entre 0,1 et 0,6 gpl, du manganèse en une quantité entre 0,3 et 0,5 gpl, et du fer en une quantité entre 15 et 20 gpl, avant la 10 neutralisation du fer, et on obtient une diminution des taux du fer pour obtenir des valeurs entre environ 1 et 0,1 gpl après la neutralisation partielle. On procède à la déshydratation complète et au lavage complet sur un filtre à vide, en une seule étape, pour obtenir des 15 produits solides stériles d'élimination contenant du gypse, de l'hydroxyde de fer et d'autres hydroxydes comme par exemple des hydroxydes d'aluminium et de chrome, d'une manière telle que décrite dans l'organigramme non conventionnel de la figure 2.

20 La figure 3 est un graphique dans lequel on représente le pourcentage de récupération de nickel par rapport au nombre de déplacements de l'eau du gâteau de filtre (gâteau de gypse + hydroxyde de fer) et qui démontre 25 l'efficacité du mode de filtration sous vide de la récupération des valeurs de nickel sous la forme de jus riche virtuellement exempt de fer, en utilisant de l'eau de lavage dans des quantités correspondant à deux (2) déplacements du liquide dans le gâteau de filtre. Une 30 telle démonstration brillante de la possibilité de filtrer et de laver en profondeur de cette manière le gypse et l'hydroxyde de fer ainsi que d'autres hydroxydes précipités pour passer à l'étape suivante afin de soumettre la première pulpe d'attaque épaissie 35 (produits liquides et produits solides) directement à la 2903422 31 neutralisation partielle avec du calcaire pour obtenir une seule fraction composite des produits solides stériles contenant les produits solides stériles des résidus du minerai soumis à une lixiviation, le gypse, 5 l'hydroxyde de fer et les autres hydroxydes mineurs. Cette façon de faire aboutit à l'organigramme simplifié que l'on décrit dans les figures 1 et 2 englobant une filtration à une seule étape dans laquelle on utilise des quantités néanmoins appropriées mais pratiques d'eau 10 de lavage. Ainsi, le procédé de la présente invention révélé en l'occurrence permet de résoudre un problème majeur dans ce type de récupération des valeurs métalliques, par le 15 fait qu'il réduit fortement la quantité d'eau fraîche requise pour la préparation de la pulpe d'alimentation à partir d'un laquelle on extrait les valeurs métalliques, et par le fait qu'il évite la nécessité de rejeter des eaux usées issues du procédé 20 dans l'environnement externe. Comme on l'a indiqué ci-dessus, les termes comprend , comprenant , englobe et englobant doivent être compris dans le sens de inclus avec possibilité 25 d'extension et non dans le sens de exclu ou à l'exclusion de . De manière spécifique, lorsqu'on les utilise dans la présente spécification, y compris les revendications, les termes comprend , comprenant , englobe et englobant ainsi que leurs variations 30 on veut dire que les caractéristiques spécifiées, les étapes spécifiées ou les composants spécifiés sont inclus ou incluses. Les termes ne seront pas interprétés comme excluant la présence d'autres caractéristiques, d'autres étapes ou d'autres composants.

35 2903422 32 La description qui précède des formes de réalisation préférée de l'invention a été présentée pour illustrer les principes de l'invention et non pour limiter l'invention à la forme ou aux formes de réalisations 5 particulières qui ont été illustrées. Il est bien clair que le cadre de l'invention est défini par toutes les formes de réalisation reprises dans les revendications qui suivent et dans leurs équivalents.

10 Références citées : Brevet des États-Unis d'Amérique US-A 6 391 089 B1 05/2002 au nom de Curlook Brevet des États-Unis d'Amérique US-A 6 379 637 B1 04/2002 au nom de Curlook.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la lixiviation d'une portion limonitique d'un profil de minerai latéritique, ladite portion contenant, à titre principal, du nickel et du cobalt, comprenant les étapes consistant à : a) préparer un produit de départ constitué d'une portion principalement limonitique d'un minerai de latérite contenant du nickel et du cobalt ; b) transformer en pulpe ledit produit de départ avec un liquide pour obtenir un minerai sous la forme de pulpe ; c) ajouter une quantité efficace d'acide sulfurique au minerai sous la forme de pulpe pour obtenir une solution d'acide sulfurique, soumettre ledit produit de départ à une agitation et à une lixiviation dans ladite solution d'acide sulfurique à une température élevée sous pression pendant un laps de temps sélectionné permettant de dissoudre les oxydes métalliques par rapport audit minerai par lixiviation pour obtenir une pulpe d'attaque ; d) séparer ladite pulpe d'attaque en une solution de liqueur mère et en une première pulpe d'attaque épaissie, ledit liquide englobant une quantité sélectionnée de ladite solution de liqueur mère ; e) soumettre à une neutralisation partielle ladite première pulpe d'attaque épaissie en la mélangeant avec une pulpe calcaire (contenant du carbonate de calcium) et un filtrat liquide contenant des valeurs résiduelles de nickel et de cobalt telles qu'on les obtient à l'étape j) pour obtenir une première pulpe d'attaque soumise à une neutralisation partielle ; f) séparer ladite première pulpe d'attaque soumise à une neutralisation partielle en un jus riche contenant 35 des sulfates de toutes les valeurs métalliques extraites 2903422 34 et une deuxième pulpe épaissie, procédé dans lequel ladite deuxième pulpe épaissie englobe le produit solide stérile qui comprend les résidus du minerai soumis à une lixiviation, du gypse précipité et des hydroxydes de fer 5 précipités ainsi que d'autres éléments d'impuretés présents et une certaine quantité de jus riche ; g) traiter une quantité sélectionnée de ladite liqueur mère avec des agents de précipitation pour obtenir un jus stérile et une troisième pulpe épaissie 10 contenant des valeurs métalliques précipitées et un jus stérile résiduel ; h) séparer ladite troisième pulpe épaissie dudit jus stérile ; i) filtrer ladite troisième pulpe épaissie pour 15 obtenir un produit intermédiaire de nickel-cobalt séparé dudit jus stérile résiduel présent dans ladite troisième pulpe épaissie ; j) filtrer ladite deuxième pulpe épaissie pour obtenir un gâteau de filtre de produit solide stérile 20 qui englobe les résidus du minerai soumis à une lixiviation, du gypse précipité et des hydroxydes de fer précipités ainsi que d'autres éléments d'impuretés présents, en plus d'une portion du jus riche ; laver ledit gâteau de filtre de produit solidestérile avec 25 ledit jus stérile obtenu aux étapes h) et i) pour obtenir ledit filtrat liquide contenant des valeurs résiduelles de nickel et de cobalt ; et séparer dudit filtrat le gâteau de filtre de produit solide stérile lavé pour mélanger ledit filtrat avec ladite première 30 pulpe d'attaque épaissie et avec la pulpe calcaire (contenant du carbonate de calcium) de l'étape e), pour ainsi éviter la nécessité d'éliminer une quelconque quantité en excès de jus stérile dans l'environnement externe ; et k) capter ledit gâteau de filtre lavé. 2903422 35

2. Procédé selon la revendication 1, englobant le recyclage d'une quantité sélectionnée de ladite deuxième pulpe épaissie obtenue à l'étape f) et son mélange avec 5 la première pulpe d'attaque épaissie, avec la pulpe calcaire (contenant du carbonate de calcium) et avec ledit filtrat liquide de l'étape e).

3. Procédé selon la revendication 1, englobant le 10 recyclage d'une quantité sélectionnée de ladite troisième pulpe épaissie que l'on obtient à l'étape h) avec ledit premier jus riche et lesdits agents de précipitation à l'étape g). 15

4. Procédé selon la revendication 2, englobant le recyclage d'une quantité sélectionnée de ladite troisième pulpe épaissie que l'on obtient à l'étape h) avec ledit premier jus riche et lesdits réactifs de précipitation à l'étape g). 20

5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite quantité sélectionnée de ladite solution de liqueur mère que l'on utilise pour la transformation en pulpe dudit produit de départ est suffisante pour 25 conférer au minerai sous la forme de pulpe, une densité de pulpe à concurrence d'une teneur en produits solides dans la plage d'environ 35 % à environ 45 %.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 30 à 5, dans lequel, à l'étape g), l'agent de précipitation que l'on ajoute est de la chaux pour obtenir des hydroxydes de nickel et de cobalt en combinaison avec du sulfate de calcium (gypse) soumis à une coprécipitation, ladite étape englobant le fait d'ajouter une émulsion 35 d'un floculant dilué pour soumettre à une floculation 2903422 36 les hydroxydes de nickel et de cobalt et le sulfate de calcium (gypse) soumis à une coprécipitation pour obtenir la troisième pulpe épaissie et le jus stérile, à un pH d'environ 8,5 ou plus, qui est clair et exempt de 5 produits solides, et dans lequel le produit intermédiaire contenant les hydroxydes de nickel et de cobalt est retiré dans la troisième pulpe épaissie.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 10 à 5, dans lequel, à l'étape g), l'agent de précipitation et l'oxyde de magnésium, pour obtenir des hydroxydes de nickel et de cobalt et la production de sulfate de magnésium soluble, ledit procédé englobant l'addition d'une émulsion de floculant dilué pour soumettre les 15 hydroxydes de nickel et de cobalt à une floculation afin d'obtenir la troisième pulpe épaissie et englobant le fait de séparer du liquide ladite troisième pulpe épaissie et un liquide à un pH dans la plage d'environ 7, 5 à 8,0 ; et soumettre ledit liquide à une étape 20 supplémentaire de neutralisation par fixation avec de la chaux afin d'élever le pH à une valeur de 8,5 ou plus ; et séparer dudit liquide les produits solides contenant des valeurs résiduelles d'hydroxyde de nickel et de cobalt à des fins de recyclage en retour à l'étape e), 25 pour ainsi obtenir ledit jus stérile à utiliser comme eau de lavage à l'étape j).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, à l'étape g), l'agent de précipitation 30 ajouté est du carbonate de sodium (carbonate de soude) pour obtenir des hydroxydes de nickel et de cobalt et du sulfate de sodium qui reste essentiellement en phase liquide, ledit procédé englobant également l'addition d'une émulsion diluée de floculant pour soumettre à une 35 floculation les hydroxydes de nickel et de cobalt afin 2903422 37 d'obtenir la troisième pulpe épaissie et ledit jus stérile avec un pH d'environ 8,5 ou plus, et dans lequel le produit intermédiaire contenant les hydroxydes de nickel et de cobalt est retiré dans la troisième pulpe 5 épaissie.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, à l'étape g), l'agent de précipitation ajouté englobe, soit du sulfure d'hydrogène gazeux 10 (H2S), soit de l'hydrogénosulfure de sodium aqueux (NaHS) pour obtenir des précipités de sulfure de nickel et de cobalt, ledit procédé englobant l'addition d'une émulsion diluée de floculant pour soumettre à une floculation les précipités de sulfure de nickel et de 15 cobalt afin d'obtenir la troisième pulpe épaissie et une solution acide, et englobant le fait de séparer du liquide ladite troisième pulpe épaissie et de soumettre ladite solution acide à une neutralisation par fixation pour obtenir des taux de pH de 8,5 ou plus et de séparer 20 de ladite solution des valeurs résiduelles d'hydroxyde de nickel et de cobalt contenant des produits solides à des fins de recyclage en retour à l'étape e), pour ainsi obtenir ledit jus stérile à utiliser comme eau de lavage à l'étape j). 25

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, à l'étape g), l'agent de précipitation ajouté englobe une suspension de monosulfure de sodium (Na2S) pour obtenir des précipités de sulfure de nickel 30 et de cobalt et un liquide possédant un pH d'environ 7,5, ledit procédé englobant l'addition d'une émulsion diluée d'un floculant pour soumettre à une floculation les précipités de sulfure de nickel et de cobalt pour obtenir la troisième pulpe épaissie, et englobant le 35 fait de séparer du liquide ladite troisième pulpe 2903422 38 épaissie et de soumettre ledit liquide à une neutralisation par fixation avec de la chaux pour obtenir un pH de 8,5 ou plus dans le but de fixer les hydroxydes résiduels de nickel de cobalt et de les 5 séparer, pour ainsi obtenir ledit jus stérile à utiliser comme eau de lavage à l'étape j) et pour pouvoir recycler lesdits hydroxydes résiduels séparés de nickel et de cobalt en retour à l'étape e). 10

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la quantité de jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus que l'on utilise comme eau de lavage pour le gâteau de filtre de produit solide stérile à l'étape j) représente une quantité qui permet 15 d'obtenir des déplacements de liquide à concurrence d'au moins un et demi (1 ) volume dans le gâteau de filtre de produit solide stérile final.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 20 à 10, dans lequel la quantité de jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus que l'on utilise comme eau de lavage pour le gâteau de filtre de produit stérile à l'étape j) représente une quantité qui permet d'obtenir des déplacements de liquide à concurrence d'au moins 25 deux (2) volumes dans le gâteau de filtre de produit stérile final.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel une portion du jus stérile possédant 30 un pH d'environ 8,5 ou plus est utilisée pour la production de la pulpe calcaire (contenant du carbonate de calcium) à utiliser dans la neutralisation partielle à l'étape e). 2903422 39

14. Procédé selon la revendication 6, dans lequel une portion du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus est utilisée pour la transformation en pulpe de la chaux utilisée pour produire les hydroxydes de nickel et 5 de cobalt.

15. Procédé selon la revendication 7, dans lequel une portion du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus est utilisée pour la transformation en pulpe de 10 l'oxyde de magnésium que l'on utilise pour produire les hydroxydes de nickel et de cobalt et pour transformer en pulpe la chaux que l'on utilise pour neutraliser le liquide avec un pH dans la plage d'environ 7,5 à environ 8,5 ou plus. 15

16. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on utilise une portion du jus stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus pour transformer en pulpe le carbonate de soude que l'on utilise pour la production 20 des hydroxydes de nickel et de cobalt.

17. Procédé selon la revendication 7, 9 ou 10, dans lequel on utilise de la chaux pour la neutralisation par fixation, et dans lequel on utilise une portion du jus 25 stérile possédant un pH d'environ 8,5 ou plus pour ladite neutralisation par fixation.