Autres applications du traitement des métaux non ferreux

Outre les principales applications du marché des métaux non ferreux (cuivre, or, alumine et lithium), la chaux est également utilisée dans un large éventail d’autres applications liées à l’industrie minière et à la métallurgie extractive.

Le nickel est un métal clé utilisé dans la production de l’acier inoxydable. Le nickel et le cobalt sont également des métaux critiques. Ces matériaux actifs de cathode sont utilisés dans les batteries rechargeables. Le traitement hydrométallurgique est utilisé pour récupérer le nickel et le cobalt à partir de différents types de minerais, notamment les sulfures et les latérites (y compris les minerais de limonite et de saprolite).

Ces procédés hydrométallurgiques entraînent la solubilisation par l’acide d’éléments impurs, tels que le fer, l’aluminium, le manganèse et le magnésium, outre le nickel et le cobalt qui ont de la valeur. Le calcaire et la chaux sont utilisés pour précipiter ces impuretés de la solution.

L’arsenic est une impureté importante et dangereuse, associée à de nombreux minerais de cuivre et d’or réfractaire, sous forme d’énargite et d’arsénopyrite. Souvent présent dans les solutions de traitement acides, il doit être éliminé sous une forme solide stable. La conversion de l’arsenic soluble en scorodite précipitée (FeAsO₄.2H₂O) est considérée comme l’option de traitement la mieux adaptée.

La chaux facilite la production de scorodite en augmentant le pH (3 à 4) de la solution acide afin de favoriser l’oxydation du fer ferreux par aération. L’oxydation du fer qui en découle permet d’éliminer le fer et l’arsenic de la précipitation de la scorodite. Dans certains cas, l’arsenic est directement précipité à un pH de 11 à l’aide de chaux pour former de l’arséniate de calcium ou de l’arsénite de calcium.

Les produits minéraux, tels que le minerai de fer et d’autres concentrés de minéraux, doivent respecter des réglementations strictes en matière de teneur limite en humidité admissible aux fins du transport qui s’appliquent à l’expédition en vrac. Une teneur en humidité trop faible entraîne des problèmes de formation de poussière. Une teneur en humidité trop importante risque de fluidifier les matériaux, ce qui peut avoir des conséquences désastreuses pour les navires de transport en vrac. La chaux vive (CaO) réagit avec l’eau libre pour former de l’hydroxyde de calcium, ce qui réduit la teneur en humidité des produits minéraux.

Certains minerais ont tendance à devenir « collants » lorsqu’ils sont exposés à la pluie avant d’être transportés et manipulés. Ce phénomène entraîne d’importantes difficultés de manipulation des matériaux en vrac et peut être problématique dans le cadre des opérations associées.

La chaux vive (CaO) limite ce problème en associant les mécanismes suivants : (1) réduction de la teneur en eau par réaction d’hydratation, (2) réduction de la teneur en eau par augmentation de la température grâce à la réaction exothermique avec l’eau, augmentant ainsi l’évaporation, (3) et réaction avec l’argile pour réduire l’aspect collant.

La régulation des odeurs constitue un aspect important du stockage, du transport et de la manipulation des concentrés de métaux de base et de minéraux sulfurés. D’autre part, des collecteurs de flottation organiques, tels que les xanthates, sont retenus dans les concentrés de minéraux. Dans certaines circonstances, ces composés organiques peuvent se décomposer pendant le stockage, le transport et la manipulation des concentrés de minéraux.

Les produits de décomposition incluent les composés organosoufrés gazeux, à l’origine d’odeurs importantes. Cela peut amener les autorités de régulation à restreindre le transport de ces concentrés. L’utilisation de produits à base de chaux au cours de l’étape finale de séparation solide/liquide de la production de concentrés permet de réduire considérablement les odeurs associées aux concentrés de minéraux.

Le calcaire moulu est utilisé dans le cadre de l’exploitation minière souterraine de charbon pour prévenir et contrer les explosions de poussières de charbon. Il est généralement pulvérisé sur les parois des mines, jouant un rôle de liant pour les poussières de charbon, les empêchant ainsi de se répandre dans l’atmosphère de la mine et de contribuer au risque d’explosion. De plus, des sacs de calcaire sont stockés à des endroits stratégiques de la mine. En cas d’explosion, ces sacs explosent également. Les poussières de calcaire qui en découlent diluent les poussières de charbon, réduisant l’impact de l’explosion et le potentiel de combustion.

L’extraction du potassium et la récupération par flottation donnent souvent lieu à un flux secondaire de solution de chlorure de sodium à partir duquel du NaCl de haute pureté peut être récupéré en tant que sous-produit. La chaux est utilisée pour éliminer le MgCl soluble de ce flux secondaire afin d’assurer une production de NaCl de haute pureté.

Le drainage minier acide, également appelé drainage rocheux acide, provient souvent de l’exploitation historique des mines et des déchets miniers. Cela se produit lorsque les minéraux sulfurés exposés sont oxydés pour générer de l’acide sulfurique qui, à son tour, provoque la dissolution des métaux. La solution acide contenant des métaux qui en découle peut être traitée, à l’aide de calcaire et de chaux, pour neutraliser l’acidité et précipiter les métaux. Ces traitements sont utilisés pour prévenir la contamination environnementale des eaux souterraines et des sources d’eau libre.