Mode de genèse et valorisation des minerais de type black shales : cas du Kupferschiefer (Pologne) et des schistes noirs de Talvivaara (Finlande) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Genesis and beneficiation of black shale ores: the Kupferschiefer (Poland) and Talvivaara deposit (Finland) as case studies

Mode de genèse et valorisation des minerais de type black shales : cas du Kupferschiefer (Pologne) et des schistes noirs de Talvivaara (Finlande)

Résumé

This thesis was carried out in the frame of an EU-FP6 project (Bioshale) and has, as main objective a better understanding of metal concentration processes in black shale ores and their beneficiation by hydro-and biotechnologies. The low mature organic matter (OM) of the Lubin ore (Kupferschiefer) played a role during syn-, dia- and epigenetic metal enrichment processes. The ore contains 7% of Cu as well as Ag, Co, Ni, Pb, Zn, as sulphides (chalcocite, covellite, bornite, chalcopyrite...). The concentration of some elements (Cu-Fe-Co-Ni-V) is low into the OM (=0.2%). The more mature OM from Polkowice (Kupferschiefer) contains less associated elements (Fe- V-S). Base metal contents are lower (<1% Cu) than in Lubin ore, but with gold and selenium as electrum and clausthalite. At Talvivaara, the low grade graphitic ore (Zn+Cu+Ni<1%) is dominated by pyrrhotite-pyrite (± chalcopyrite, alabandite, pentlandite, sphalerite). Tectonic and metamorphic processes erased most of relationships between mineralisation processes and OM (which does not contain any metal). The treatments of the Lubin and Talvivaara ores contribute to a better metal solubilisation in batch (>90%) than during heap leaching (<75% for Talvivaara ore). The recovery of Cu-Ag-Pb is penalised by the precipitation of secondary covellite, acanthite and sulphate, but is improved by additional brine leaching. The efficiency is related to the operating system and conditions (heap vs. stirred tank bioleaching) not to the presence and characteristics of OM. Whatever the operating system chosen, it was observed that sulphides as chalcocite, digenite, bornite or pyrrhotite are more easily leachable than pyrite and chalcopyrite.
Réalisée dans le cadre du projet UE Bioshale, cette thèse vise à comprendre les processus de concentration des métaux dans les gisements de black shale, et à valoriser ces minerais par voies hydro- et biotechnologiques. La matière organique (MO), peu mature, du minerai de Lubin (Kupferschiefer) est intervenue dans les processus syn-, dia- et épigénétiques de concentration des métaux. Le cuivre (>7%) ainsi que Ag, Co, Ni, Pb, Zn,... y sont principalement présents sous forme de chalcocite, covellite, bornite, chalcopyrite... Certains éléments (Cu, Fe, Co, Ni, V) se retrouvent à de faibles teneurs dans la MO (=0,2%). La MO plus mature de Polkowice (Kupferschiefer), contient moins d'éléments associés (Fe, V, S). Les teneurs en métaux de base y sont plus faibles (<1% Cu), mais avec de l'or et du sélénium sous forme d'électrum et clausthalite. A Talvivaara, le minerai, graphitique, peu riche (Zn+Cu+Ni<1%), comprend pyrrhotite-pyrite (± chalcopyrite, alabandite, pentlandite, sphalérite). Tectonique et métamorphisme ont ici effacé tout lien entre processus minéralisateurs et MO (qui ne contient pas de métaux). Les traitements des minerais de Lubin et de Talvivaara aboutissent à une mise en solution des métaux plus élevée en réacteur (>90%) que par lixiviation en tas (<75% à Talvivaara). Ces taux dépendent peu voir pas de la présence de la MO. Quelque soit le traitement, la chalcocite, la digénite, la bornite et la pyrrhotite sont plus facilement lixiviables que la pyrite et la chalcopyrite. Le biotraitement du minerai de Lubin ne permet pas la récupération de Ag et Pb. Cependant, plus de 92% de ces éléments sont solubilisés par un traitement additionnel du résidu de biolixiviation.
Fichier principal
Vignette du fichier
Gouin2008.pdf (13.41 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00287368 , version 1 (11-06-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00287368 , version 1

Citer

Jérôme Gouin. Mode de genèse et valorisation des minerais de type black shales : cas du Kupferschiefer (Pologne) et des schistes noirs de Talvivaara (Finlande). Minéralogie. Université d'Orléans, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00287368⟩
725 Consultations
2651 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More