Quelques minerais katangais
Le germanium
Il est présent à de très faibles teneurs dans certains minerais sulfurés cupro-zicifères de Kipushi. Il s’y présente sous forme de reniérite (sulfure de cuivre, fer, germanium et arsenic). Une partie du germanium peut se retrouver dans des concentrés enrichis en reniérite, l’autre dans les poussières cadmifères présentes dans les gaz de la fonderie de Lubumbashi.
Le cuivre
Le Katanga recèle deux types de gisements de cuivre :
a. Les gisements stratiformes (disposés en couches), très nombreux, contiennent du cuivre et du cobalt.
b. Les gisements dits filoniens, plus rares, recèlent quant à eux du cuivre, du zinc et du plomb.
Les premiers sont localisés dans un ensemble de roches bien déterminé, dit « faisceau des mines ». Les seconds se trouvent dans un niveau dit « calcaire de Kakontwe ».
En profondeur, dans la zone non altérée, les gisements sont sulfurés. La minéralisation sulfurée se présente sous forme de veinules, imprégnations et mouchetures. Les minerais les plus répandus sont la chalcosine (sulfure de cuivre) de couleur grise, la chalcopyrite de teinte dorée et la bornite de couleur gorge de pigeon (qui sont des sulfures doubles de cuivre et de fer).
Plus près de la surface, les gisements ont été altérés et sont oxydés. Les minerais oxydés se présentent en imprégnations, concrétions et enduits dans des terrains sédimentaires.
Les espèces minéralogiques les plus répandues sont la malachite (carbonate hydratée de cuivre, couleur verte) et la chrysocolle (silicate de cuivre de couleur bleu-vert). On rencontre également la cuprite ainsi que de nombreuses autres variétés oxydées.
Le traitement des minerais
Avant de pouvoir être traités, les minerais doivent être concentrés. Dans les grandes lignes, les concentrés oxydés sont soumis à lixiviation (dissolution à l’acide sulfurique). La solution obtenue est ensuite soumise à une électrolyse qui permet d’obtenir du cuivre métallique en cathodes qui ultérieurement seront raffinées et coulées en forme de lingots marchands.
Pour pouvoir suivre le même processus métallurgique, les concentrés sulfurés sont d’abord calcinés dans des fours fluo-solides qui transforment les sulfures en sulfates. Certains concentrés sulfurés sont toutefois traités par voie thermique. La fusion produit une matte qui est ensuite convertie en cuivre brut, lequel doit être encore raffiné électrolytiquement.
Le cobalt
Le cobalt est intimement associé au cuivre et est présent dans de nombreux gisements, sous forme de composés oxydés ou sulfurés.
Les espèces oxydées les plus courantes de l’hétérogénite (hydroxydes de cuivre et de cobalt associés) sont de couleur noire ; les formes sulfurées sont la carrollite et la linnéite, de couleur gris acier. Le cobalt se récupère comme sous-produit du traitement du cuivre et est extrait par lixiviation, purification et électrolyse qui donnent un métal très pur.
Le cadmium
Satellite du zinc, le cadmium passe au cours des opérations de concentration dans les concentrés de cuivre et de zinc.
On le retrouve dans les poussières filtrées des gaz des fours de grillage des concentrés de zinc et des fours de fusion des concentrés de cuivre. Le cadmium métal est obtenu par traitement électrolytique de ces poussières et de céments cadmifères.
Le zinc
Dans les gisements filoniens comme celui de Kipushi, le cuivre est accompagné de zinc. Le minerai sulfure de zinc est principalement de la blende. Les sulfures de cuivre et de zinc sont séparés par concentration différentielle. Une partie des sulfures de zinc concentrés sera grillée en vue d’extraire le gaz sulfureux et d’utiliser celui-ci à la fabrication d’acide sulfurique nécessaire a la lixiviation. Les concentrés de zinc grillés sont traités par électrolyse pour en retirer du zinc métal.