1. « NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES
SULFURES METALLIQUES PAR
BIOLIXIVIATION »
Patrick MUKENDI WA KAZADI
Premier Grade Chimie Industrielle
Faculté Polytechnique/UNILU

2. NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES SULFURES METALLIQUES PAR BIOLIXIVIATION
Sommaire
1. Introduction
2. Bref aperçu sur les bactéries
3. Notions de biolixiviation des sulfures métalliques
4. Expérimentation
5. (Applications industrielles)

3. NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES SULFURES METALLIQUES PAR BIOLIXIVIATION
1. Introduction
Elle a existé depuis très longtemps
mais expliquée scientifiquement en
1947 par Colmer et Hinkler.

4. 2. Bref aperçu sur les bactéries
Vie : ensemble des phénomènes (=métabolisme)
caractérisant les êtres organisés.
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5. NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES SULFURES METALLIQUES PAR BIOLIXIVIATION

6. Ainsi les bactéries, comme tout autre microorganisme, sont
caractérisées, dans leur métabolisme, par la nutrition, la
croissance et la reproduction.
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7. Nutriments : substances contenant des éléments tels que N,
P, Mg, K, S,… (Oligoéléments).
Croissance et reproduction
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8. 3. Notions de biolixiviation des sulfures métalliques
Principe
Lixiviation chimique d’un oxyde
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9. Lixiviation chimique d’un sulfure
Cette réaction est très lente…
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10. Lixiviation bactérienne d’un sulfure
Les bactéries jouent donc sur la cinétique de la réaction, elles sont en effet
utilisées comme catalyseur.
Source d’énergie : électrons;
Source de carbone : CO2 dissous;
Source de nutriment : Oligoéléments (N, P, C, Fe,…) contenus dans la
solution lixiviante et dans le minerai.
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11. Classification de microorganismes utilisés en biolixiviation
Selon leur source de carbone, on distingue :
 les bactéries autotrophes
 les bactéries hétérotrophes
Selon leur température de travail, on distingue :
 les bactéries mésophiles : température faible et modérée (30°C à 35°C) ≡
Thiobacillus ferrooxidans
 les bactéries thermophiles modérés : température modérée (50°C à 55°C) ≡
Thiobacilluscaldus ;
 les bactéries thermophiles extrêmes : température extrême (60°C à 85°C) ≡
Sulfolobus.
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12. Mécanismes de biooxydation
Mécanisme direct
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14. Mécanisme indirect
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16. Paramètres influençant la biolixiviation
le pH ;
le POR ;
la température ;
l’oxygène dissous ;
les nutriments ;
la surface spécifique ;
la densité pulpe ;…
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17. Inconvénients de la biolixiviation
solutions diluées; et
faible cinétique réactionnelle.
Avantages de la biolixiviation
simple et moins coûteuse;
réduction considérable de la consommation d’énergie;
presque pas d’impact négatif sur l’environnement;
applicabilité au minerai pauvre (voire très pauvre);…
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18. 4. Expérimentation
(Adaptation des souches bactériennes mésophiles du
Katanga au minerai sulfuré cuprozincifère de Kipushi)
 Microorganismes utilisés
Origine : SODIMICO, KAMOTO, KIPUSHI & Ulg
 Culture ou activation bactérienne
Le milieu idéal de culture est celui que l’on appelle « milieu
9K », dont la composition chimique est donnée par le
tableau suivant :
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(NH4)2SO4 KH2PO4 MgSO4.7H2O KCl Ca(NO3)2 FeSO4.7H2O pH
g/L 3 0,5 0,5 0,1 0,01 44,2 1,8

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8.9
7.34
2.46
0.78
0.22 0.110
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2 20 26 44 47
[Fe2+](g/L)
Durée (heure)
0.000
0.730
0.795
0.831
0.865
0.884
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
0 2 20 26 44 47
Potentiel(Volt)
Durée (heure)

20. Tests de biolixiviation
Echantillon : minerai sulfuré cuprozincifère de Kipushi contenant 35%Cu,
10%Zn, et 10,1%Fe.
Voici les résultats sous forme de courbes et tableau :
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0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 50 100 150 200 250 300
Durée (heure)
pH du test 1
pH du test 2
pH du test 3
Rendement de solubilisation (%)
Test n°1 Test n°2 Test n°3
Cuivre 35,55 35,96 14,77
Zinc 5,19 4,35 1,07
Durée
(heure)
138 96 288

21. NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES SULFURES METALLIQUES PAR BIOLIXIVIATION
5. Applications industrielles
La technique de biolixiviation s’applique
industriellement dans l’extraction des métaux tels que le
cuivre, le cobalt, le zinc, l’or,… (en tas ou en cuve
agitée).
Voici un tableau donnant la production journalière de
cuivre dans certaines installations de
biohydrométallurgie (thèse Kitobo):
Installation Tonnes par jour Années
Lo Aguirre, Chili 16 000 1980-1996
Girilambone, Australia/Straits
Resources Ltd & Nord Pacific Ltd.
14 000 1993−2003
Cerro Colorado, Chile 16 000 1993- present
S&K Copper Project,
Myanmar
15 000 1998- present

22. NOUVELLE APPROCHE DE TRAITEMENT DES SULFURES METALLIQUES PAR BIOLIXIVIATION
RECUPERATION
DES
METAUX

24. Merci votre attention soutenu!