Vue d'ensemble du traitement des laterites au nickel
Les laterites au nickel représentent environ 60 % des réserves mondiales de nickel et deviennent de plus en plus importantes à mesure que les réserves de nickel sulfureux diminuent et que la demande en batteries augmente. Le traitement des laterites est plus complexe que celui des sulfures, avec deux principales voies technologiques : HPAL (High Pressure Acid Leach) et RKEF (Rotary Kiln Electric Furnace).
Types de minerai de laterite au nickel
Les gisements de laterite sont généralement zonés verticalement :
- Couche de limonite (supérieure) :Teneur élevée en fer (>40 %), faible en magnésium, contient du nickel sous forme de Ni-goethite. Teneur typique : 0,8-1,5 % de Ni.
- Couche de saprolite (inférieure) :Teneur en nickel plus élevée (1,5-2,5 % de Ni), teneur en magnésium plus élevée, teneur en fer plus faible. Contient du nickel sous forme de minerais silicatés.
- Zone de transition (moyenne) :Caractéristiques mixtes de limonite et de saprolite
Technologie HPAL — High Pressure Acid Leach
HPAL est le procédé privilégié pour les laterites de limonite (à faible teneur en MgO). Il produit un intermédiaire hydroxide ou sulfure de nickel-cobalt.
Étapes du procédé :
- Préparation du minerai : Concassage, broyage jusqu'à -75 microns
- Lixiviation par autoclave HPAL : Acide sulfurique à 250-270 °C, 40-50 bar de pression
- Lavage par décantation contre-courant (CCD)
- Neutralisation et élimination des impuretés
- Précipitation du nickel-cobalt (hydroxide ou sulfure mixte)
Avantages :
- Récupération élevée du nickel (92-95 %)
- Produit un intermédiaire adapté à la production de nickel de grade batterie
- Traite bien les minerais à forte teneur en fer et faible en magnésium
Défis :
- Coût d'investissement élevé (l'autoclave est coûteux)
- Gestion de l'échelle
- Consommation d'acide varie selon la chimie du minerai
Traitement des laterites au nickel — HPAL vs RKEF
Technologie RKEF — Rotary Kiln Electric Furnace
RKEF est le procédé dominant pour les laterites de saprolite (à forte teneur en MgO). Il produit du ferronickel (FeNi) pour l'industrie du acier inoxydable.
Étapes du procédé :
- Préparation du minerai : Concassage, tamisage, mélange
- Séchage et pré-réduction dans le kiln rotatif (800-1000 °C)
- Fusion dans le four électrique (1500-1600 °C) pour produire du ferronickel
- Affinage pour ajuster la composition du ferronickel
Avantages :
- Technologie bien établie
- Traite les minerais à forte teneur en magnésium et à forte teneur en humidité
- Coût d'investissement inférieur à celui de HPAL
- Opération simple et fiable
Défis :
- Consommation d'énergie élevée (énergie électrique pour le four)
- Produit du ferronickel (pas de nickel de grade batterie)
- Récupération globale du nickel plus faible (85-90 %)
Critères de sélection
Choisir HPAL lorsque :
- Le minerai est principalement de limonite (faible en MgO, élevé en Fe)
- Objectif : production de nickel de grade batterie
- Le projet dispose d'un budget d'investissement suffisant
- L'accès à l'acide sulfurique est disponible
Choisir RKEF lorsque :
- Le minerai est principalement de saprolite (élevée en MgO)
- Objectif : production de ferronickel pour l'acier inoxydable
- Des contraintes de coût d'investissement existent
- L'énergie à faible coût est disponible
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