Électroraffinage de l'étain dans un contexte industriel

Details

Supervisors

Proost, Joris ; Henry, Philippe

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité spécialisée

Abstract

Ce mémoire, réalisé à l’entreprise Hydrometal S.A., a pour but de trouver les conditions opératoires optimales pour le raffinage électrolytique d’étain impur produit par une usine de recyclage de batteries au plomb. Cet étain impur contient comme principales impuretés de l’argent, du cuivre, du fer, du nickel, du plomb et de l’antimoine. Dans ce mémoire, des paramètres tels que la tension, le courant, le type d’électrolyte et la concentration en acide ont été étudiés. Le principal défi est la gestion de boues créées à l’anode, qui créent une couche de passivation, ce qui entraine une augmentation de la tension quand on opère à courant constant. Des tests sur l’impact des boues ont été réalisés, ainsi que des essais de sac à anodes censés prévenir la diffusion des boues dans l’électrolyte. L’impact d’additifs a également été étudié. Les meilleures conditions opératoires sont obtenues en utilisant l’électrolyte déjà utilisé par Hydrometal dans sa raffinerie d’étain déjà existante, en appliquant une tension maximale entre les électrodes de 0,3 V et en effectuant un brossage des anodes deux fois par jour. Ces conditions donnent une pureté d’étain raffiné de 99,9985\% et 99,9988\%, selon le fait que l'anode soit régulièrement brossée ou non pour retirer les boues, alors que l’anode a une pureté de moins de 99\%. Le cuivre est l’impureté majoritaire et sa présence à la cathode dépend fortement de la tension appliquée. Les autres impuretés sont toujours en concentration inférieure à 50 ppm chacune. Le sac à anode a eu un impact négatif sur la qualité de l’électrolyte et les additifs n’ont pas permis d’amélioration. Les courbes anodiques et cathodiques ont également été tracées afin de comprendre la dissolution et la déposition des éléments. Des aspects plus transversaux tels que les impacts environnementaux, ou la considération des matières premières d’un point de vue de la géopolitique des ressources naturelles ont également été pris en compte.