Influence des propriétés superficielles de la pyrite sur la rétention de molécules organiques soufrées : application à la désulfuration des résidus miniers - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2005

Influence des propriétés superficielles de la pyrite sur la rétention de molécules organiques soufrées : application à la désulfuration des résidus miniers

Abstract

aA relatively new management technique for mine tailings, called environmental desulphurization', has been considered in recent years. This method consists in extracting from the mine tailings the minerals which are responsible for acidic mine drainage and metallic contamination in seepage. Desulphurization typically uses non selective flotation of sulphides. This project studies the mechanisms of collector adsorption onto the sulphide surfaces under the conditions of the environmental desulphurization. The surface modifier is an organic molecule composed of a thiol group and a hydrophobic carbon chain called xanthate. The adsorption of those surfactants onto the solid particles depends on numerous chemical parameters (pH, Eh, ionic composition and concentration, dissolved O2 and CO2...) as well as solid characteristics (oxidation level, surface states, metal/sulfur ratio, elemental and mineral impurities...). The first part of the study consisted in characterizing two residual pulps from base-metal Canadian mines (solid and liquid phases, and mineral surfaces), in order to determine the pulp conditions before desulphurization. A fundamental study of mineral-surfactant interactions under flotation conditions give information on the surface species that form onto the surfaces of a pure pyrite. The stages of depression, reactivation, and flotation of the pyrite are specifically studied to understand the surface mechanisms involved in xanthate-pyrite interaction and in pyrite flotation. These mechanisms are then validated using an industrial mine tailing prepared with a grinding-flotation laboratory circuit designed for the project. The main objective of these tests was to optimize the desulphurization process and produce a final tailing with no potential for acid mine drainage generation
Une nouvelle technique de gestion des résidus miniers appelée " désulfuration environnementale " a été proposée au cours des dernières années. Cette technique consiste à extraire du rejet de concentrateur les minéraux responsables de la génération de drainage minier acide et de la pollution des effluents en métaux. La désulfuration se pratique par flottation non sélective des minéraux sulfurés. Ce travail de doctorat vise à étudier les mécanismes de collection des surfaces minérales des sulfures dans les conditions de la désulfuration environnementale. Le collecteur étudié est un composé organique possédant un groupement thiolé hydrophile et une chaîne alkyl hydrophobe appelé xanthate. La fixation des collecteurs sur les sulfures dépend à la fois de la composition physico-chimique de la solution (pH, Eh, composition et concentration en ions, O2 et CO2 dissous...) mais aussi et surtout des propriétés du solide (degré d'oxydation, état des surfaces, rapport métal/soufre du minéral, impuretés élémentaires et minéralogiques, etc.). L'étude s'est focalisée particulièrement sur la pyrite qui constitue le minéral sulfuré le plus fréquent dans les rejets de concentrateurs miniers. La première phase de l'étude a consisté à caractériser les pulpes issues du traitement minéralurgique (phases solide et liquide et les surfaces minérales) de deux mines polymétalliques canadiennes afin de s'informer des conditions réelles des pulpes destinées à une désulfuration. Une étude fondamentale des interactions minéral/collecteur en condition de flottation a permis, dans un second temps, de connaître la nature chimique des espèces superficielles qui se forment sur les surfaces d'une pyrite pure. Les étapes de dépression, réactivation puis flottation de la pyrite sont étudiées en détails afin d'obtenir une meilleure compréhension des mécanismes de surface impliqués dans les interactions xanthate-pyrite et la flottation de la pyrite. Enfin, ces mécanismes ont été validés avec l'étude d'un rejet sulfuré réel à l'aide d'un montage broyage/flottation spécialement conçu dans le cadre du doctorat. L'objectif de ces derniers essais a été d'optimiser la désulfuration du rejet sulfuré et de produire un rejet final qui ne soit ni générateur d'acide, ni polluant en terme de métaux à l'effluent
Fichier principal
Vignette du fichier
2005_MERMILLOD-BLONDIN_R_1.pdf (4.39 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)
Loading...

Dates and versions

tel-01752505 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01752505 , version 1

Cite

Raphaël Mermillod-Blondin. Influence des propriétés superficielles de la pyrite sur la rétention de molécules organiques soufrées : application à la désulfuration des résidus miniers. Autre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2005. Français. ⟨NNT : 2005INPL097N⟩. ⟨tel-01752505⟩
145 View
1171 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More