Grenat pour filtres d’électrolyte SX-EW
Les usines SX-EW de cuivre épurent leur électrolyte dans des filtres bicouches anthracite sur grenat avant qu’il n’atteigne la salle d’électrolyse. GRM Garnet fournit le grenat pour l’ensemble du lit, de la couche fine de coalescence au support grossier, pour les premiers remplissages, les appoints et les regarnissages.
La dernière épuration avant la salle d’électrolyse.
Les minerais de cuivre lixiviables, oxydes et sulfures secondaires, sont lixiviés en tas ou en verse, et le cuivre est récupéré par extraction par solvant et électro-extraction. Le filtre bicouche traite l’électrolyte chargé (électrolyte riche) après la réextraction, juste avant son entrée dans la salle d’électrolyse.3,4
- Lixiviation en tas ou en verseL’acide dissout le cuivre
- Extraction par solvantL’organique se charge en cuivre
- RéextractionLe cuivre passe dans l’électrolyte
- Filtre bicoucheAnthracite sur grenat GRM
- Salle d’électrolyseÉlectro-extraction en cathodes
Ce que le filtre élimine
L’électrolyte sortant de l’extraction par solvant contient des gouttelettes d’organique entraînées et des solides fins. La teneur en organique à l’entrée est généralement de 20–30 ppm, et l’objectif du filtre est de moins de 2 ppm en sortie.1 Les fabricants de filtres relient directement cette épuration à la pureté des cathodes : l’organique qui atteint les cellules peut marquer et contaminer le cuivre.2
Composition du lit
L’anthracite en haut, d’une taille effective d’environ 0,6–1,2 mm, capte la majeure partie de l’organique. Le grenat situé en dessous constitue la couche fine de filtration et de coalescence ; il repose sur des couches support en grenat plus grossier, au-dessus du plancher drainant.3,4 Les filtres fonctionnent à environ 12 m³ par m² et par heure et sont régulièrement lavés à contre-courant.3
Le grenat doit rester sous l’anthracite après chaque lavage à contre-courant, résister à des années de lavages sans s’user et apporter le moins possible à l’électrolyte. Ce sont les trois points sur lesquels GRM Garnet est testé.
Une configuration typique.3,4 Chaque fabricant de filtres fixe ses propres tailles et épaisseurs de médias ; GRM fournit chaque couche conformément à cette conception.
Grenat fin et grenat de support d’une même source.
Aucune spécification publique ne fixe les tailles de grenat pour les filtres d’électrolyte ; chaque fabricant de filtres conçoit son propre lit. Les dix granulométries GRM peuvent être fournies comme média filtrant, ce qui permet de remplir le lit conformément à la conception du fabricant. Les granulométries surlignées sont les choix habituels.
| Grade | TE (d10) | CU | Place typique dans un filtre d’électrolyte |
|---|---|---|---|
| 120# | 0,11 mm | 1.45 | Couche très fine, selon la spécification du fabricant du filtre |
| 80# | 0,16 mm | 1.43 | Couche très fine, selon la spécification du fabricant du filtre |
| 50# | 0,26 mm | 1.38 | Couche filtrante plus fine, si spécifiée |
| 20/60 | 0,23 mm | 1.98 | Couche filtrante plus fine, si spécifiée |
| 14/40 Specialty Filter | 0,65 mm | 1.82 | Couche fine de filtration et de coalescence sous l’anthracite |
| 36# | 0,38 mm | 2.63 | Couche filtrante à granulométrie plus étalée, si spécifiée |
| 8/80 Alpha Blast | 0,25 mm | 3.40 | Granulométrie étalée, selon la spécification du fabricant du filtre |
| 8/12 | 1,73 mm | 1.17 | Couche support en grenat |
| 4/8 | 2,58 mm | 1.55 | Support grossier · offre rare |
| 2/4 | 5,30 mm | 1.45 | Support le plus grossier sur le plancher drainant · offre rare |
Le grenat de support grossier est difficile à trouver. Les granulométries publiées de grenat filtrant s’arrêtent à environ 2,5 mm. GRM calibre du grenat de roche dure jusqu’à 8 mm et au-delà : toute la couche support peut donc être en grenat plutôt qu’en gravier siliceux plus léger, qui peut se mélanger au grenat situé au-dessus lors du lavage à contre-courant.
Testé dans l’acide sulfurique chaud.
L’électrolyte est une solution fortement sulfurique : les acheteurs veulent savoir ce que le grenat y libère. Lors d’un essai de lixiviation accéléré, le grenat GRM a été maintenu dans de l’acide sulfurique à 200 g/L pendant 7 jours à 50 °C, et le lixiviat a été analysé par ICP. Les solides ont été analysés par XRF, soumis à une analyse granulométrique et testés en densité et en dureté relative.5
| Élément | mg/L |
|---|---|
| Fer (Fe) | 245.9 |
| Aluminium (Al) | 96.4 |
| Magnésium (Mg) | 8.14 |
| Calcium (Ca) | 7.67 |
| Manganèse (Mn) | 3.67 |
| Potassium (K) | 2.07 |
| Sodium (Na) | 1.75 |
| Silicium (Si) | 1.25 |
H₂SO₄ à 200 g/L, 7 jours, 50 °C. Analyse ICP du lixiviat.
| Oxyde | % |
|---|---|
| Fe₂O₃ | 39.4 |
| SiO₂ | 37.8 |
| Al₂O₃ | 20.7 |
| MgO | 3.1 |
| MnO | 1.3 |
| CaO | 0.7 |
| TiO₂ | 0.5 |
La signature fer–aluminium de l’almandin. Le SiO₂ est lié dans le réseau cristallin du grenat ; la silice libre (cristalline) est de 0,5 %.
| Densité des solides | 3.97 |
| Masse volumique apparente sèche | 2 050 kg/m³ |
| Dureté relative | 1,29 × sable siliceux |
| Entre 0,6 et 1,0 mm | 86.6% |
| Plus de 1,0 mm | 0.23% |
| Moins de 425 µm | 0.79% |
Analyse granulométrique sur un échantillon de 0,6–1,0 mm. Très peu de grains sous-dimensionnés, ce dont un lit filtrant a besoin pour une bonne efficacité de filtration.
À propos de ces résultats. Les essais ont été réalisés en 2022 sur un échantillon de 0,6–1,0 mm issu d’une production antérieure de GRM. Les résultats de la production actuelle seront publiés ici dès qu’ils seront disponibles. Demandez-nous les données les plus récentes pour votre filtre.
Le grenat dure plus longtemps que l’anthracite placé au-dessus.
L’anthracite des filtres d’électrolyte est généralement changé tous les ans ou tous les deux ans, alors que le grenat dure nettement plus longtemps.3 Le grenat s’achète donc pour trois usages.
Salles d’électrolyse neuves ou agrandies
Le lit de grenat complet pour les nouveaux filtres, chaque couche du grenat fin au support grossier, conformément à la conception du fabricant du filtre.
Compenser les pertes
Remplacement du grenat perdu lors des lavages à contre-courant ou de la maintenance, dans les granulométries déjà présentes dans le filtre.
Remplacement complet des médias
Lorsqu’un filtre est vidé et rechargé : du grenat pour chaque couche, d’une même source, avec une seule composition chimique et un seul jeu de données d’essai.
Sacs de 25 kg, et big bags de 1 t et de 2 t. Les quantités minimales de commande varient selon la région et sont généralement d’environ 50 tonnes.
La majeure partie du cuivre SX-EW provient du Chili, de la RDC, des États-Unis, du Mexique, de la Zambie et du Pérou. Les demandes des usines, des fabricants de filtres et de leurs prestataires sont les bienvenues, dans toutes les régions.
Grenat pour filtres SX-EW : questions fréquentes.
Quelle granulométrie de grenat utiliser dans un filtre d’électrolyte SX-EW ?
Chaque fabricant de filtres définit son propre lit. Un lit typique comporte, sous l’anthracite, du grenat fin servant de couche filtrante et de coalescence, par exemple du 14/40, sur des couches support en grenat plus grossier comme le 8/12, le 4/8 et le 2/4. Les dix granulométries GRM sont disponibles : envoyez-nous la spécification des médias du fabricant du filtre et nous nous y conformerons.
Pourquoi utiliser du grenat dans un filtre d’électrolyte ?
Le grenat est environ quatre fois plus dense que l’eau et beaucoup plus lourd que l’anthracite : il se redépose donc sous l’anthracite après chaque lavage à contre-courant et maintient l’ordre du lit. Il est dur, et résiste donc à l’usure au fil d’années de lavages.
Le grenat se dissout-il dans l’électrolyte ?
Lors de notre essai accéléré, 7 jours dans de l’acide sulfurique à 200 g/L à 50 °C, le lixiviat contenait 246 mg/L de fer et 96 mg/L d’aluminium ; tous les autres éléments mesurés étaient inférieurs à 10 mg/L. Les résultats complets figurent sur cette page ; les résultats de la production actuelle seront ajoutés dès qu’ils seront disponibles.
À quelle fréquence le média est-il remplacé ?
L’anthracite est généralement changé tous les ans ou tous les deux ans. Le grenat dure nettement plus longtemps : on l’achète donc surtout pour les premiers remplissages de salles d’électrolyse neuves ou agrandies, les appoints et les regarnissages complets.
Comment le grenat filtrant GRM est-il conditionné ?
En sacs de 25 kg et en big bags de 1 t et de 2 t. Les quantités minimales de commande varient selon la région et sont généralement d’environ 50 tonnes.
GRM peut-il fournir toutes les couches de grenat pour un regarnissage ?
Oui. GRM fournit du grenat du 120# fin jusqu’au 2/4, granulométrie de support grossière : toutes les couches de grenat du lit peuvent provenir d’une même source, avec une seule composition chimique et un seul jeu de données d’essai.
Spécifications et lectures complémentaires.
Autres utilisations de GRM Garnet
Sources
- Kuosa et al. (2017). International Journal of Mineral Processing.
- Smith & Loveless. Electrolyte filtration for SX-EW.
- Metso. Dual media filter brochure.
- Sharpenn. Copper SX-EW filtration duties.
- GRM Garnet (2022). Acid leach, XRF, size, density and relative hardness tests on a 0.6–1.0 mm sample from an earlier production run.
Les valeurs GRM Garnet sont typiques et ne constituent pas une spécification. Sauf mention contraire, les chiffres de tiers concernent les filtres d’électrolyte en général, et non GRM Garnet.