Brevet FR2556370A1 — publié le 19850614

La présente invention concerne la récupération de l'argent, notamment des résidus de lixiviation des minerais de zinc, formés par exemple au cours d'un procédé d'extraction du zinc par voie électrolytique. On sait que l'argent est présent dans de nombreux minerais, mais en général en faible quantité. Cependant, les trois quarts environ de l'argent produit proviennent de la récupération de l:argent au cours de la métallurgie de différents métaux qui sont essentiellement le plomb, le cuivre et le zinc. Par exemple, dans un procédé d'extraction du zinc par voie électrolytique, les minerais subissent une lixiviation de manière que le zinc passe en solution et forme une solution brute de sulfate de zinc ainsi qu'un résidu pauvre en zinc. L'argent se dissout aussi et le sulfate d'argent passe dans la solution brute qui doit être purifiée. C'est à ce stade que l'argent est en général récupéré. Très souvent, le résidu pauvre en zinc formé lors de la lixiviation du minerai du zinc n'est pas exploite, bien qu'il renferme des éléments tels que le plomb, l'argent, le fer, : r le cuivre, etc. On a donc déjà essayé de récupérer ces éléments et notamment l'argent de ce résidu. Par exemple, on connaît des procédés selon lesquels le résidu subit une attaque acide a chaud et l'argent est séparé sélectivement au cours d'opérations complexes. L'invention permet la récupération de l'argent par une opération très simple, et elle repose sur la décou verte du fait que, lorsque des composés de l'argent sont présents en solution, par exemple au cours de la lixiviation des minerais sulfurés de zinc, ces composés ont tendance à se fixer sur le sulfure de zinc présent à l'état solide, ce sulfure de zinc étant soit de la blende présente initialement ou néoformée, soit du sulfure de zinc ajouté intentionnellement. Ainsi, l'invention concerne un procédé qui permet la récupération de l'argent par séparation de sulfure de zinc, puisque les composés de l'argent se sont fixés sur ce composé. Le procédé s'applique aussi bien à des matières spécialement préparées, c'est-à-dire dans lesquelles du sulfure de zinc à été ajouté intentionnellement, qu'd des matière dans lesquelles du sulfure de zinc déjà présent a constitué naturellement un support pour la fixation des composés de l'argent. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de récupération de l'argent par séparation d'une fraction riche en argent, comprenant - la mise en contact d'une phase liquide contenant des composés de l'argent à l'état dissous, avec des particules de sulfure de zinc, dans des conditions qui favorisent la fixation des composés de l'argent sur les particules de sulfure de zinc, et - la séparation du sulfure de zinc enrichi en argent. Dans un cas particulier important au point de vue économique, l'opération de mise en contact est simultanée à l'opération de mise en solution des minerais sulfurés de zinc d'un procédé d'extraction du zinc par voie électrolytique. Les particules de sulfure de zinc peuvent être de la blende présente dans le minerai ou néoformée au cours de la lixiviation. Les particules de zinc peuvent aussi être des particules de sulfure de zinc chimique ou de blende intentionnellement ajoutées au cours de la lixiviation des minerais sulfurés de zinc. Ce sulfure de zinc chimique ou la blende est de préférence activé par broyage à une petite dimension particulaire. Les conditions qui favorisent la fixation des composés de l'argent comprennent de préférence un chauffage à une température supérieure à 50 0C. Il est souhaitable que la séparation du sulfure de zinc enrichi en argent comprenne, après la séparation de la phase solide et de la phase liquide, le fractionnement de la phase solide par flottation. Une telle flottation comporte avantageusement un broyage de préférence à une dimension particulaire inférieure à 100 microns et avantageusement de 40 microns environ. La flottation comporte avantageusement l'activation de la blende par ajout initial de chaux puis par ajout de sulfate de cuivre. Il est aussi souhaitable que la flottation comporte une flottation d'ébauchage et au moins un relavage. La flottation d'ébauchage a avantageusement une durée de l'ordre de 30 minutes et le relavage une durée de l'ordre de 15 minutes. Ainsi, l'invention ne met en oeuvre qu'une opération très simple. En effet, l'addition éventuelle de sulfure de zinc, lorsque du sulfure de zinc de qualité convenable n'est pas présent, est réalisée sans aucun traitement supplémentaire particulier. Seule une opération de flottation supplémentaire est nécessaire par rapport aux opérations classiques mises en oeuvre au cours de l'extraction du zinc par voie électrolytique. Cette flottation est réalisée dans les conditions spécifiques de la séparation de la blende et elle est donc bien connue des hommes du métier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, appliqué à l'extraction du zinc par voie électrolytique. Bien que l'invention soit décrite en référence à cet exemple, le procédé d'enrichissement en argent peut être appliqué au traitement d'autres minerais et solutions. Au cours de l'extraction du zinc par voie électrolytique, les minerais sulfurés de zinc, convenablement grillés, subissent d'abord une mise en solution destinée à solubiliser la plus grande quantité de zinc possible, tout en freinant la dissolution des impuretés. Cette mise en solution est réalisée en deux étapes. Dans la première étape, de l'acide sulfurique, récupéré dans les cuves d'électrolyse du sulfate de zinc, agit sur un excès de minerai grillé. On sait déjà ajouter du bioxyde de manganèse et du sulfate de fer dans le milieu réactionnel afin que le fer, l'arsenic, l'antimoine et le germanium précipitent préférentiellement et passent le moins possible en solution. A ce stade, une grande partie de l'argent est en solution. Ce premier lessivage ne dissout qu'une partie du zinc.En conséquence, son résidu, après décantation, est soumis à un lessivage plus énergique qui dissout la plus grande partie du zinc restant. La solution formée contient alors un grand nombre d'impuretés et notamment de l'argent, et elle est renvoyée au premier lessivage afin qu'une grande partie des impuretés soit retirée. C'est donc à ce stade, c'est-d-dire dans le premier lessivage ou lessivage neutre qu'il est souhaitable que des particules de sulfure de zinc activées soient présentes afin que les composés de l'argent s'y fixent préférentiellement. Ainsi, comme une partie seulement du minerai est attaquéependant le premier lessivage, seule une partie du sulfure de zinc réagit et il reste donc une quantité importante de sulfure de zinc sur laquelle les composés de l'argent peuvent se fixer et se concentrer. Cependant, le sulfure de zinc présent dans le minerai initial dans le milieu, a une activité qui est limitée, et il est donc souhaitable que du sulfure de zinc actif ajouté ou néoform présent dans le milieu réactionnel. Un tel sulfure de zinc actif peut être formé par du sulfure de zinc chimique ou de la blende finement broyée. La quantité de sulfure de zinc ou de blende ajoutée est de préférence telle que la quantité de zinc ajoutée est comprise entre 2 et 10 fois la quantité d'argent présent dans le milieu réactionnel. En général, la quantité d'argent présent dans le milieu réactionnel est de l'ordre d'une centaine de grammes par tonne. La quantité de sulfure de zinc à rajouter est donc de t'ordre de 3 à 15 fois 1, quantité d'argent pv sent, soit de 300 à 1 500 grammes par tonne. Les conditions qui favorisent la fixation des composés de l'argent sur les particules de sulfure de zinc sont une température relativement élevée, supérieure à 500C de préférence, et une grande surface spécifique du sulfure de zinc. Il est donc souhaitable que celui-ci, qu'il soit chimique ou sous forme de blende, soit activé par broyage poussé. Le résidu de lessivage ainsi obtenu contient donc les composés de l'argent fixés préférentiellement sur le sulfure de zinc. L'étude minéralogique de ce résidu indique que le sulfure de zinc est essentiellement présent sous forme résiduelle, provenant du minerai, ne contenant que peu d'argent, sous forme du sulfure de zinc ajouté et contenant une quantité importante d'argent et sous forme de sulfure de zinc néoformé contenant aussi une quantité importante d'argent. Le résidu pauvre en zinc est normalement séparé par décantation de la solution qui, après purification, est électrolysée. Selon l'invention la séparation comporte, après la décantation, une flottation. Comme les composés de l'argent se sont fixés sur le sulfure de zinc, c'est ce dernier qui est l'objet de la séparation par flottation. En conséquence, les conditions de la flottation sont celles qu'on utilise pour l'enrichissement de la blende. Cette flottation est bien connue des spécialistes. Ainsi, le résidu est avantageusement soumis initialement à un broyage, de préférence à une dimension inférieure à 100 microns et avantageusement de l'ordre de 40 microns. La blende est activée par addition de chaux et de sulfate de cuivre de manière qu'elle flotte. L'écume est collectée puis transmise à un épaississeur. La pulpe recueillie est alors transmise par exemple à un filtre rotatif. EXEMPLE On effectue une séparation du sulfure du zinc enrichi en argent contenu dans un échantillon de résidu pauvre en zinc, appelé "ferrite", car il contient beaucoup de fer. Ce résidu contient 100 g/t d'argent, 19,6 % de zinc, 26,7 % de fer, 80 g/t de germanium, et 255 g/t d'indium. Le traitement du résidu comprend les opérations suivantes - broyage du résidu à une dimension particulaire de 40 microns, - conditionnement à 16 % de matière solide pendant 19 minutes, avec addition de chaux, le pH obtenu étant égal à 12, - second conditionnement de 10 minutes avec addition de sulfate de cuivre à raison d'environ 800 g/t, - flottation d'ébauchage pendant 30 minutes, - deux relavages, avec un temps de flottation de 15 minutes chacun. Les résultats obtenus figurent dans le tableau suivant. Teneurs Récupération % g/t % Produit % P Ag Zn Fe Ag Zn Fe Concentré 8,35 1037 33 16,4 72,8 @ 14,1 5,1 Rejet 91,65 35,3 18,4 27,7 27,2 @ 85,9 94,9 Alimentation 100 119 19,6 26,7 100 @ @ 100 100 Ces résultats indiquent une récupération importante de l'argent, avec une concentration importante. En outre, le zinc est enrichi mais la récupération est faible @ar la phase flotté@ est peu importante. Le procédé selon l'invention ne nécessite donc, par rapport au procédé classique d'extraction du zinc par voie électrolytique, qu'une flottation supplémentaire et cette opération est simple et peu conteuse. Le procédé est donc beaucoup plus intéressant que les procédés connus de traitement de ces résidus qui comportent en général une attaque acide à chaud avant séparation par flottation. Compte tenu de la faible teneur et du volume important du résidu, une telle attaque acide à chaud est très conteuse non seulement en produits cbimiques mais surtout en énergie thermique Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à la récupération de l'argent du résidu pauvre en zinc formé par lixiviation des minerais sulfurés de zinc, elle s'applique à d'autres procédés dans lesquels l'argent peut se trouver à l'état d'une solution. L'addition du sulfure de zinc, qui est un produit peu cofteuxJ permet la séparation de l'argent par une opération simple, ne nécessitant que des appareillages sommaires et pouvant entre mis en oeuvre pratiquement dans n'importe quelle usine métallur gique. REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération de l'argent des solutions contenant des composés dissous de argent, par séparation d'une fraction riche en argent, caractérisé en ce qu'il comprend - la mise en contact d'une phase liquide contenant des composés de l'argent à l'état dissous, avec des particules de sulfure de zinc, dans des conditions qui favorisent la fixation des composés de l'argent sur les particules de sulfure de zinc, puis - la séparation du sulfure de zinc enrichi en argent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en contact de la phase liquide et des particules de sulfure de zinc est effectuée dans une opéra- tion de mise en solution de minerais sulfurés de zinc, au cours d'un procédé d'extraction du zinc par voie électrolytique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des particules de sulfure de zinc au contact desquelles est mise la phase liquide comprennent des particules de blende déjà présentes ou néoformées. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des particules de sulfure de zinc sont ajoutées sous forme de sulfure de zinc chimique ou de blende activée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conditions de mise en contact qui favorisent la fixation des composés de l'argent sur les particules de sulfure de zinc comprennent l'utilisation d'une température supérieure ou égale à 500C. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la séparation du sulfure de zinc enrichi en argent comprend la séparation de la phase solide, puis la flottation de celle-ci. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la flottation est exécutée dans les conditions normalement utilisées pour la séparation de la blende des minerais de zinc. 8. Procédé selon les revendications 2 et 7 prises ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend, avant flottation, un broyage tel quç la matière a une dimension particulaire inférieure à 100 microns. 9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend, avant la flottation, l'activation de la blende par ajout de chaux puis par ajout de sulfate de cuivre. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la flottation comprend une flottation d'ébauchage et au moins un relavage.