Comment traiter le minerai d'oxyde de nickel ?

Le minerai de latérite de nickel, un type de minerai d'oxyde de nickel, est riche en fer, pauvre en silicium et en magnésium, et contient entre 1% et 2% de nickel ; tandis que le minerai de silicate de nickel est pauvre en fer, riche en silicium et en magnésium, et contient entre 1,6% et 4,0% de nickel. Actuellement, le développement et l’exploitation du minerai d’oxyde de nickel se concentrent principalement sur le minerai de latérite de nickel. Étant donné que le nickel présent dans le minerai d’oxyde de nickel est souvent dispersé de manière isomorphe dans les minéraux de gangue et présente une granulométrie très fine, les méthodes d’enrichissement mécanique directes ont du mal à donner de bons résultats. Bien que la calcination du minerai visant à modifier sa structure minérale puisse permettre d’obtenir de meilleurs indicateurs techniques, son coût est élevé et cette technique n’est pas encore utilisée dans la production industrielle.

Actuellement, le traitement du minerai d’oxyde de nickel implique souvent un concassage et un criblage visant à éliminer au préalable les gros blocs de minerai de roche-mère faiblement altérés et à faible teneur en nickel, ce qui se traduit par un faible taux d’enrichissement. Ces dernières années, en raison du développement continu des technologies de fusion du nickel, de l’augmentation de la consommation de nickel et de l’épuisement progressif des ressources en minerais de nickel sulfurés riches, le développement et l’exploitation des minerais d’oxyde de nickel ont fait l’objet d’une attention croissante. Les gisements d’oxyde de nickel sont généralement peu profonds, ce qui les rend adaptés à l’exploitation à ciel ouvert à grande échelle, et peuvent également faire l’objet d’une exploitation sélective. En raison de leurs coûts d’extraction plus faibles, ils sont compétitifs par rapport aux minerais de sulfure de nickel.

Les méthodes de fusion et d'enrichissement des minerais d'oxyde de nickel peuvent être globalement classées en procédés pyrométallurgiques et hydrométallurgiques. La fusion pyrométallurgique peut être subdivisée en fusion en matte, lixiviation du ferronickel et lixiviation des granulés. La fusion hydrométallurgique comprend la réduction par grillage, la lixiviation à l'ammoniac à pression atmosphérique et la lixiviation acide à haute pression. La méthode de broyage des granulés dans un four rotatif, utilisée dans la fusion pyrométallurgique, est une méthode ancienne, mais ses inconvénients comprennent la complexité du procédé, la faible teneur en nickel des granulés, le faible taux de récupération du nickel et l’impossibilité de récupérer le cobalt. La fusion en four électrique se caractérise par un taux de récupération élevé du nickel ; une partie du nickel est intégrée au processus de lixiviation du ferronickel et peut être récupérée lors de l’affinage. Cette méthode est adaptée au traitement du minerai de ferrosilicium-nickel. Cependant, lorsqu’elle est utilisée pour des minerais de latérite à forte teneur en fer, le taux de récupération du fer est faible et la consommation d’énergie est élevée. La lixiviation à l’ammoniac à pression atmosphérique dans la fusion hydrométallurgique présente l’inconvénient d’un faible taux de récupération du cobalt. La lixiviation acide à haute pression convient au traitement des minerais d’oxyde de nickel à faible teneur en silicate de magnésium.

À l'heure actuelle, la fusion de l'oxyde de nickel en four électrique est la méthode la plus couramment utilisée pour traitement de l'oxyde de nickel; tandis que la méthode de granulation au four rotatif est rarement utilisée. Les procédés hydrométallurgiques, tels que la lixiviation à l’ammoniac et la lixiviation acide, sont déjà utilisés à l’échelle industrielle. D’autres nouvelles méthodes de fusion de l’oxyde de nickel, telles que la chloration à haute température et les procédés d’extraction par grillage à l’acide sulfurique, en sont encore au stade de la recherche, mais des progrès ont été réalisés.