Analyse d'un réacteur de biolixiviation : approche expérimentale et modélisation thermodynamique

par Pierre Cézac

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Xavier Joulia.

Soutenue en 1997

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    L'objectif de l'etude presentee ici est de completer les connaissances scientifiques et techniques permettant d'optimiser les performances d'un procede de biolixiviation en regime continu. Ce procede apparait de plus en plus comme une alternative aux procedes physico-chimiques classiques d'extraction, car il conjugue meilleure gestion de l'environnement et rentabilite economique. La premiere partie du document presente l'influence de differents parametres operatoires sur le rendement de la biolixiviation d'une pyrite cobaltifere (solution a 20% de solide). Le besoin en oxygene calcule est de 0,9 kg par kg de pyrite oxydee ce qui est legerement inferieur a la valeur theorique. En-dessous de 1,2 mg. L##1 d'oxygene dissous apparait une limitation en oxygene. A des concentrations superieures, l'oxydation des sulfures peut se produire en l'absence d'activite bacterienne visible. Les resultats experimentaux soulignent l'importance de l'agitation et laissent penser que le rendement global d'oxydation dans la cascade de reacteurs est lie au developpement des bacteries dans le premier reacteur. Dans la seconde partie, nous presentons deux modeles de biolixiviation. Le premier est un modele simple a trois parametres qui decrit l'evolution de la quantite de minerai lixivie en fonction du temps de sejour. Les trois parametres doivent etre identifies a l'aide de valeurs experimentales ce qui lui enleve tout caractere predictif. Le deuxieme modele, plus complexe, est un modele phenomenologique de reacteur electrolytique triphasique. Sa formulation repose sur les lois physico-chimiques et biologiques decrivant les phenomenes se produisant au cours de la biolixiviation : bilans matieres partiels contenant des termes lies aux reactions chimiques ou biologiques, equations d'equilibres entre phases. L'originalite du modele propose vient du choix de l'element de base retenu pour ecrire les bilans matieres partiels : les elements atomiques a meme degre d'oxydation. Cette formulation generale permet de s'affranchir de l'initialisation souvent delicate des taux d'avancement des equilibres de dissociation. Ces deux modeles ont ete valides sur des exemples tires de la litterature et de la partie experimentale de l'etude.

  • Titre traduit

    Analysis of a bioleaching reactor : experimental approach and thermodynamical modelling


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Informations

  • Détails : 211 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-179

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1997 CEZ
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