Biolixiviation du sulfure de cadmium en présence de thiobacillus ferrooxiadans : optimisation des paramètres opératoires et réalisation d'un procédé en cuve agitée

par Nasr-Eddine Djazouli

Thèse de doctorat en Chimie appliquée et génie des procédés industriels

Sous la direction de Gérard Durand.


  • Résumé

    La biolixiviation permet de mettre en solution des composes métalliques à l'aide microorganismes spécifiquement adaptés. C'est dans ce but que nous avons étudié la biolixiviation du sulfure de cadmium en présence des bactéries thiobacillus ferrooxidans. Nous avons entamé notre étude avec une partie bibliographique qui nous a permis de faire le point sur les différentes formes d'interaction métal-microorganisme, sur les facteurs affectant l'activité bactérienne, ainsi que sur les possibilités de réaliser des procèdes de biolixiviation. Dans une première partie nous avons montré que la cinétique de lixiviation de CdS, en milieu acide stérile, était très lente. Elle est néanmoins améliorée par la présence de sulfate ferrique dans le milieu. La lixiviation de CdS en milieu inocule est réalisée en présence des bactéries T. Ferrooxidans et T. Thiooxidans. La cinétique de lixiviation se trouve améliorée par rapport au milieu stérile, mais les bactéries T. Ferrooxidans se révèlent les plus aptes à lixivier le CdS et les plus résistantes à la présence du cadmium. Par contre, la présence de sulfate ferrique dans le milieu inocule, permet une nette amélioration de la cinétique. Nous avons montré l'existence d'un effet de combinaison entre l'oxydation directe de CdS par T. Ferrooxidans et l'oxydation indirecte par Fe2(SO4)3 du fait de la régénération de l'ion ferrique par les bactéries. Nous avons par la suite optimise les paramètres physico-chimiques affectant la biolixiviation de CdS par T. Ferrooxidans en étudiant l'influence de la granulométrie des particules et de la densité de pulpe de CdS. Le procédé de lixiviation de CdS a été réalisé, dans une première étape en discontinu, avec un mélange CdS-sable afin de simuler un minerai réel. Afin de pouvoir récupérer le cadmium dissout nous avons opté ensuite pour le renouvellement du milieu avec des débits de dilutions inférieurs au taux de croissance bactérien afin d'éviter l'érosion bactérienne due à l'adsorption des bactéries sur les particules de sable. Ce procèdé présentait l'inconvénient d'une variation du pH due à la consommation d'acide par la gangue. L'amélioration du procédé est réalisée par l'alimentation du réacteur en solution acide riche en Fe2(SO4)3. Cette solution est récupérée de la biolixiviation de la pyrite (feS2) en présence de t. Ferrooxidans. Cela a permis de stabiliser le pH et la concentration de l'ion ferrique dans le milieu, avec pour conséquence, une meilleure productivité en CdS lixivié.

  • Titre traduit

    Cadmium sulfide bioleaching with thiobacillus ferrokoxidans : operating parameters optimization and batch process carrying out


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Informations

  • Détails : 1vol. (132 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 62 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 56658
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