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Chapitre D'ouvrage Année : 2021

Processing of nickel hyperaccumulator plants to nickel products

Résumé

Hyperaccumulator plants may contain valuable metals at concentrations comparable to conventional ore and can be significantly upgraded by incineration. There is an incentive to recover these metals as products in order to counterbalance the cost of disposing the contaminated biomass from contaminated soils, mine tailings, and processing wastes. Metal recovery has become an essential challenge as conventional ore grades decrease. Metal recovery is included in the agromining chain, which has been developed over the past two decades for Ni. More than 520 Ni hyperaccumulator species are currently known and some of these grow quickly providing a high-farming yield. Nickel recovery has been investigated at the laboratory scale and some processes have been upscaled. Most often, dry plants are burnt to produce ash, which has a very high Ni content, then the Ni in the ash is leached into aqueous solution. From there, the Ni is recovered by precipitation to obtain Ni salts or oxide. This hydrometallurgical route has now been scaled up. Other studies have aimed to obtain catalysts from ash or direct extraction of Ni from the plants. In the latter case, further processing requires complicated purification steps. Finally, the plants have also been treated by pyrometallurgical processes to produce Ni metal; initial studies have been carried out using pyrolysis. Interest in the production of carbon-supported Ni catalyst materials is increasing day by day, owing to the potential capacities of these products for use in bio-refineries. Finally, economic and environmental considerations are proposed here for supporting the interest of Ni recovery by agromining.
Les plantes hyperaccumulatrices peuvent contenir des métaux précieux à des concentrations comparables à celles du minerai conventionnel et peuvent être considérablement valorisées par incinération. Il existe une incitation à récupérer ces métaux en tant que produits afin de contrebalancer le coût de l'élimination de la biomasse contaminée des sols, des résidus miniers et des déchets de traitement. La récupération des métaux est devenue un défi essentiel à mesure que les teneurs des minerais conventionnels diminuent. La récupération des métaux est incluse dans la chaîne de l'agromining, qui s'est développée au cours des deux dernières décennies pour le Ni. Plus de 520 espèces hyperaccumulatrices de Ni sont actuellement connues et certaines d'entre elles poussent rapidement, offrant un rendement agricole élevé. La récupération du nickel a été étudiée à l'échelle du laboratoire et certains procédés ont été transposés à plus grande échelle. Le plus souvent, les plantes sèches sont brûlées pour produire des cendres, dont la teneur en nickel est très élevée, puis le nickel contenu dans les cendres est lessivé dans une solution aqueuse. A partir de là, le Ni est récupéré par précipitation pour obtenir des sels ou un oxyde de Ni. Cette voie hydrométallurgique a maintenant été mise à l'échelle. D'autres études ont visé à obtenir des catalyseurs à partir de cendres ou à extraire directement le Ni des plantes. Dans ce dernier cas, le traitement ultérieur nécessite des étapes de purification compliquées. Enfin, les plantes ont également été traitées par des procédés pyrométallurgiques pour produire du Ni métallique ; les premières études ont été réalisées par pyrolyse. L'intérêt pour la production de matériaux catalytiques à base de Ni supportés par du carbone augmente de jour en jour, en raison des capacités potentielles de ces produits à être utilisés dans les bio-raffineries. Enfin, des considérations économiques et environnementales sont proposées ici pour soutenir l'intérêt de la récupération du Ni par agromining.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03202407 , version 1 (19-04-2021)

Licence

Copyright (Tous droits réservés)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03202407 , version 1

Citer

Baptiste Laubie, James Vaughan, Marie-Odile Simonnot. Processing of nickel hyperaccumulator plants to nickel products. A. van der Ent; A.J.M. Baker; G. Echevarria; M.O. Simonnot; J.L. Morel. Agromining: farming for metals, extracting unconventional resources using plants, 2nd Edition, Springer Nature Switzerland AG, pp.47-62, 2021, 978-3-030-58903-5. ⟨hal-03202407⟩
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