Étude de l'utilisation de la glycine comme agent complexant du cuivre pour le traitement des ressources secondaires

Abstract

Dans ce travail, l'utilisation de la glycine comme agent complexant du cuivre issu de ressources secondaires est étudiée. Des essais de lixiviation du cuivre métallique par la glycine ont été réalisés à partir de résidus de câbles électriques et électroniques. Une étude de paramètres a montré que l'augmentation de la température, la concentration initiale en glycine libre, et l'ajout d'ammoniaque avaient des effets positifs sur la cinétique d'extraction et le rendement final d'extraction du cuivre. La glycine a ensuite été comparée à l'acide sulfurique comme agent de lixiviation du cuivre issu de ressources secondaires avec une perspective industrielle. Les résultats ont montré que la sélectivité vis-à-vis du cuivre et la co-production réduite d'hydrogène sont certains des atouts uniques de la glycine par rapport à l'acide sulfurique, mais son prix d'achat élevé et les problèmes de filtration engendrés par les conditions alcalines de la lixiviation constituent des obstacles majeurs à son utilisation industrielle à grande échelle. Des essais d'extraction par solvant du cuivre ont ensuite été réalisés sur les lixiviats produits durant la première partie du travail afin d'en déterminer la faisabilité. Des problèmes de séparation des phases et de formation de crud se sont rapidement manifestés, et une étude de paramètres opératoires comme le pH de la solution aqueuse ou sa pré-filtration a montré qu'une réaction de précipitation causée par un changement soudain du pH durant l'extraction du cuivre en est la cause principale. Les résultats ont également montré que le cuivre et l'aluminium sont les deux éléments principaux ayant précipité durant la mise en contact des deux phases.

In this present work, the use of glycine as a complexing agent for copper found in secondary resources is studied. Glycine leaching of metallic copper from electric and electronic cable residues was carried out through various experimental tests. A study of operational parameters showed that the increase of temperature and initial free glycine concentration, as well as the addition of ammonia to the leaching system had a positive impact on the extraction kinetics and final copper yield. Glycine's capacity as a leaching agent of copper from secondary resources was then compared with sulfuric acid, with an industrial perspective. Results showed that some of the major perks of using glycine over sulfuric acids were its selectivity towards copper and low hydrogen co-production, but that its high purchasing price and major filtration issues caused by the alkaline leaching conditions constituted major roadblocks regarding its large-scale industrial use. Solvent extraction tests were also carried out using the leachates produced during the first part of this work in order to determine its feasibility. Phase separation and crud formation issues were rapidly observed, and a study of various operating parameters such as a prefiltration or a variation of the pH of the leach solution highlighted a precipitation reaction caused by a sudden change in pH during the copper extraction as the main cause. Results also showed that copper and aluminium were the two main elements that precipitated during the contacting of the two phases.