Browsing by Author "Aokawa Cubaka, Nathan"

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    Optimisation des paramètres d’extraction du tantale et du niobium contenus dans un minerai de coltan de Mwenga, Sud-Kivu, RDC
    (UB, FS, 2025-03) Aokawa Cubaka, Nathan; Sous la Direction : Pr Jean Chrysostome Ndamanisha
    L’extraction et la purification du tantale, et du niobium est une des questions préoccupantes de l’industrie des matériaux utiles pour les nouvelles technologies. Les procédés verts visant à exclure l’acide fluorhydrique, jugé très polluant et toxique pour l’environnement sont les plus préconisés. Ainsi, le présent travail se focalise sur le grillage alcalin et la lixiviation à l’eau du minerai de coltan de la zone d’exploitation de Mwenga au Sud-Kivu. Le but de cette étude est d’extraire le Ta et Nb dans ce minerai de coltan et produire un oxyde mixte de Ta et Nb. Les conditions thermodynamiques et les paramètres optimaux de l’extraction du Ta et Nb ont fait l’objet de cette étude. Elles ont été envisagées par l’utilisation de carbonate de potassium, qui est très peu citée dans la littérature. La méthodologie de surface des réponses a permis d’optimiser des paramètres de grillage alcalin. Le plan expérimental de Box-Behnken de 27 expériences a été mis en place et les paramètres analysés sont les suivants : température de fusion, granulométrie, temps de fusion et le ratio K2CO3/coltan. Les résultats obtenus montrent que les conditions optimales de l’extraction de tantale sont similaires à celles de niobium. Les conditions optimales obtenues sont les suivantes : température de 950°C, granulométrie se trouvant entre 150 et 106 μm, le temps de fusion de 2h20’et le ratio K2CO3/coltan de 13,2/10. Le grillage du coltan dans ces conditions optimales a abouti à un rendement d’extraction de 46,55% pour le Ta et de 69,76% pour Nb. Parmi ces paramètres étudiés, seul le ratio K2CO3/coltan a été trouvé comme paramètre ayant une influence très significative sur le rendement d’extraction de Ta et de Nb. Le ratio K2CO3/coltan a été augmenté pour améliorer le rendement d’extraction, les autres paramètres n’ont pas été modifiés. L’augmentation du ratio K2CO3/coltan jusqu’à 19,8/10 a abouti à un rendement de 64,92% pour Ta et 78,43% pour le Nb. Le carbonate de guanidine (CN3H5)2H2CO3) a été utilisé pour précipiter le Ta et Nb contenus dans les solutions obtenues après leur extraction dans les conditions optimales. Des quantités respectives de 4, 8, 12,16 et 20 g de carbonate de guanidine ont été ajoutées dans 200 mL des solutions contenant le Ta et Nb. Les résultats d’analyses XRF des oxydes produits montrent des teneurs respectivement de 72,19%, 77,27%, 74,68%, 75,77% et 77,41% en oxyde mixte de Ta et Nb. Ces résultats donnent une voie d’extraction et de purification de tantale et de niobium que celle utilisant le KOH.