Quels procédés d'extraction fonctionnent pour les sulfures de cuivre-nickel et les minerais d'oxyde de nickel ?

2025-09-11

Les processus d'extraction des sulfures de cuivre-nickel et des minerais d'oxyde de nickel diffèrent en raison de la nature distincte de ces types de minerais. Voici un aperçu des principales méthodes utilisées :

Minerais de sulfure de cuivre-nickel

Les minerais de sulfure de cuivre-nickel sont généralement associés à des minéraux tels que la pentlandite (\[Ni,Fe\]₉S₈), la chalcopyrite (CuFeS₂) et la pyrrhotite (Fe₁₋ₓS). L'extraction de ces minerais implique généralement pyrométallurgiques après le traitement initial.

1. Concentration/Bénéficiation

Avant l'extraction, le minerai est concentré pour éliminer les gangues par flottation par mousse. Le processus de flottation exploite les différences dans les propriétés de surface des minéraux sulfureux et aboutit à un concentré de haute qualité riche en métaux.

2. Fusion

Une fois le concentré obtenu, la fusion est effectuée :

• Fusion éclair ou Fondeuse électriqueLe concentré de minerai est fondu à des températures élevées pour produire un matte liquide contenant du nickel, du cuivre, du soufre et du fer. Des flux (par exemple, la silice) peuvent être ajoutés pour éliminer les impuretés sous forme de scories.

3. Conversion

Le matte fondu est ensuite traité dans un four convertisseur pour oxyder le fer et le soufre :

• De l'oxygène est insufflé dans le four, produisant du "matte de convertisseur" avec des concentrations plus élevées de nickel et de cuivre.

4. Raffinage

Le nickel et le cuivre sont séparés par des méthodes hydrométallurgiques ou électrolytiques.

• Le nickel peut être raffiné par lixiviation sous pression avec de l'ammoniac (pour les sulfates de nickel).
• Le cuivre est généralement raffiné par électrolyse pour produire des cathodes de cuivre pur.

Minerais d'oxyde de nickel

Les minerais d'oxyde de nickel, souvent appelés "laterites", incluent des minéraux tels que la limonite (\[FeO(OH)\]·nH₂O) et la garnierite \[(Ni,Mg)₃Si₂O₅(OH)₄\]. Ces minerais nécessitent généralement hydrometallurgiques, bien que des techniques pyrométallurgiques puissent également être appliquées.

1. Traitement hydrométallurgique (Préféré)

L'hydrométallurgie est l'approche la plus courante pour les minerais d'oxyde de nickel en raison de leur nature de faible teneur.

• Lixiviation acideLes minerais de latérite sont traités avec de l'acide sulfurique (sous pression ambiante ou dans des conditions de haute pression dans des autoclaves) pour dissoudre le nickel et d'autres métaux cibles dans la solution.
  • ExempleLe processus HPAL (Leaching Acide à Haute Pression) utilise des températures et des pressions élevées pour améliorer l'efficacité de l'extraction.
• La solution riche en nickel est ensuite purifiée pour éliminer les impuretés comme le fer et d'autres métaux.

2. Extraction par solvant et précipitation

Après le lessivage, des processus d'extraction par solvants sont utilisés pour éliminer sélectivement le nickel de la solution. Le nickel peut être précipité sous forme d'hydroxyde de nickel ou de sulfure de nickel, puis raffiné davantage.

3. Traitement pyrométallurgique (alternatif)

Bien que moins courants, des approches pyrométallurgiques telles que la fusion du ferronickel peuvent être utilisées :

• Le minerai est séché, calcifié et fondu dans des fours électriques à haute température pour produire un alliage de ferronickel (alliage de nickel et de fer).

Aperçu de la comparaison :

Le choix du procédé dépend du type de minerai, de sa teneur et des considérations économiques, avec l'hydrométallurgie privilégiée pour les latérites et la pyrométallurgie dominante pour les minerais de sulfures.

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