Stratégies avancées pour le traitement du minerai de fer goethitique : amélioration récupération et réduction de l'impact environnemental grâce à l'application de mélanges de surfactants, de la dispersion ultrasonique et de la modélisation moléculaire

Advanced Strategies for Processing Goethitic Iron Ore : Enhancing Recovery and Reducing Environmental Impact through the Application of Surfactant Mixtures, Ultrasonic Dispersion, and Molecular Modelling

• Auteur / Autrice : Michelle Lacerda Sales Marques
• Direction : Lev Filippov, Inna Vladimirovna Filippova
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 20/11/2024
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources (2013-....)
• Jury : Président / Présidente : José-Paulo Pinheiro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lev Filippov, Inna Vladimirovna Filippova, Antonio Peres, Przemyslaw B. Kowalczuk, Klaydison Silva, Andréia Bicalho Henriques, Belinda McFadzean
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antonio Peres, Przemyslaw B. Kowalczuk
• DOI : 10.70675/b548687dz1165z4f1fzbb27zcdf7c61f0606

Mots clés

Mots clés contrôlés

Goethite

Flottation -- Réactifs

Flottation

Fines

Mousse (chimie)

Dynamique moléculaire

Ultrasons

Mots clés libres

Goethite

Flotation

Particule ultrafine

Mousseur

Modélisation moléculaire

Ultrasonique

Goethite

Flotation

Ultrafine particles

Frother

Molecular modelling

Ultrasound

Résumé

Cette thèse examine des techniques innovantes pour récupérer des éléments précieux à partir des résidus de traitement du minerai de fer, en se concentrant sur les fines contenant de la goethite. Elle introduit un nouveau réactif collecteur ternaire combinant étheramine, amidoamine et un moussant, ainsi qu'un prétraitement par ultrasons, pour améliorer l'efficacité de la séparation et réduire la perte de fer. La recherche intègre des méthodes expérimentales et computationnelles, y compris la spectroscopie FTIR, les simulations de dynamique moléculaire et les calculs de mécanique quantique, pour comprendre les interactions minéral-réactif. Les résultats démontrent que ces nouvelles approches améliorent significativement l'efficacité de la flottation et la récupération métallurgique, obtenant des concentrés de qualité compatible avec le marché du minerai de fer et réduisant les résidus. Ce travail contribue à un traitement du minerai de fer plus durable et efficace, comblant les lacunes de connaissances et offrant une base pour de futures recherches.

This thesis investigates innovative techniques for recovering valuable elements from iron ore processing tailings, with a focus on goethite-containing fines. It introduces a novel ternary-collector reagent combining etheramine, amidoamine, and a frother, alongside ultrasonic pretreatment, to enhance separation efficiency and reduce iron loss. The research integrates experimental and computational methods, including FTIR spectroscopy, molecular dynamics simulations, and quantum mechanical calculations, to understand mineral-reagent interactions. The findings demonstrate that these new approaches significantly improve flotation efficiency and metallurgical recovery, achieving concentrates of quality compatible with the iron ore market and reducing tailings. This work contributes to more sustainable and efficient iron ore processing, bridging knowledge gaps and offering a foundation for future research.