L’hydrométallurgie est un procédé de récupération de métaux précieux dissous dans un mélange chimique à base d’eau contenant des composés de sels métalliques. Une telle récupération de métaux est généralement basée sur des solutions d’acide sulfurique et les métaux ciblés pour la récupération sont soit des métaux précieux tels que l’or, le platine et le palladium, soit des métaux industriels plus courants tels que le cuivre, le nickel et le zinc. Les processus chimiques sont généralement effectués dans un réacteur en titane qui, bien que sensible à la corrosion par l’acide sulfurique, est protégé par l’interaction des métaux dissous dans la solution elle-même. Les réacteurs fonctionnent à des températures et des pressions élevées et peuvent utiliser diverses méthodes pour éliminer les métaux, bien que la lixiviation soit la plus courante.
Alors que l’hydrométallurgie a été pratiquée dès le 16ème siècle, ce n’est que ces dernières années qu’elle s’est généralisée en raison de la valeur croissante des métaux précieux comme l’or. Cela a rendu économiquement viable l’extraction de ces métaux à partir de très faibles concentrations dans le minerai. On estime qu’en 2011, plus de 70 éléments métalliques différents étaient extraits par des procédés d’hydrométallurgie, y compris des métaux aussi variés que l’uranium, le mercure et le cobalt.
Un autre terme pour l’hydrométallurgie est l’extraction par dissolution, et c’est souvent un processus secondaire important dans les industries qui utilisent régulièrement des acides tels que l’acide sulfurique et l’acide chlorhydrique. Le processus a un double avantage. Il purifie à la fois les acides, qui sont souvent utilisés comme agents de nettoyage des métaux ou d’électrolyte, et il sépare les métaux traces pour la revente.
Lorsque des procédés électrolytiques impliquant du cuivre et du zinc sont utilisés, l’hydrométallurgie permet de récupérer une combinaison de métaux à partir de la solution. Pour les impuretés des électrolytes de cuivre, cela comprend le nickel, l’arsenic et l’étain, et, pour les électrolytes de zinc, les métaux de magnésium et de manganèse peuvent également être récupérés. Le processus de récupération consiste à introduire une résine à laquelle se lie l’acide, en la séparant des métaux afin qu’elle puisse être siphonnée. Le processus de descente ou de purification jusqu’au cycle de récupération ne prend que cinq minutes, les principaux avantages étant que la majeure partie de l’acide est récupérée pour une utilisation industrielle ultérieure et que la résine a un long cycle de vie pour les étapes de purification répétées.
Le processus de lixiviation dans un réacteur construit spécifiquement pour l’hydrométallurgie est plus exigeant. La température dans le réacteur doit s’élever au-dessus de 392° Fahrenheit (200° Celsius). Les niveaux de récupération des métaux ne sont pas non plus uniformes, la récupération fonctionnant mieux pour l’or et ne lessivant qu’une partie de la concentration en solution d’autres métaux. Ce fait nécessite que de nombreux types de solutions différents soient utilisés pour maximiser la récupération, des chlorures et halogénures aux composés à base d’élément dangereux cyanure tel que le thiocyanate, une forme d’acide thiocyanique.