Extraction d'or par cyanuration : une plongée en profondeur dans le processus de cyanuration par agitation

Dans le domaine de l'extraction de l'or, la cyanuration occupe une place prépondérante depuis plus d'un siècle. Depuis son apparition en 1887 pour l'extraction des minerais d'or et d'argent, cette méthode n'a cessé d'évoluer, devenant l'une des techniques les plus utilisées grâce à son taux de récupération élevé, son adaptabilité à divers types de minerais et sa faisabilité pour la production locale.

1. Comprendre la cyanuration dans l'extraction de l'or

La cyanuration est un processus chimique qui capitalise sur la capacité de cyanure Les ions cyanure forment des complexes solubles avec l'or. En présence d'oxygène et d'eau, les ions cyanure réagissent avec les atomes d'or. Cette réaction crée un composé soluble où l'or est lié aux ions cyanure, ce qui permet à l'or de se dissoudre dans la solution. Si ce procédé est très efficace pour extraire l'or, il soulève également d'importantes préoccupations environnementales et de sécurité, car le cyanure est une substance toxique.

2. Types de méthodes de cyanuration

Les méthodes de cyanuration peuvent être classées en deux grandes catégories : la cyanuration par agitation et la cyanuration par percolation.

• Agitation CyanurationCette méthode est principalement utilisée pour le traitement des concentrés d'or par flottation ou dans les scénarios de cyanuration par boues. Elle consiste à mélanger vigoureusement la pulpe de minerai avec la solution de cyanure. Ce faisant, elle garantit un contact maximal des particules aurifères du minerai avec les ions cyanure, facilitant ainsi l'extraction de l'or.

• Cyanuration par percolationAdaptée aux minerais d'or à faible teneur, la cyanuration par percolation consiste à laisser la solution de cyanure s'infiltrer à travers un lit de minerai. Cette méthode consomme moins d'énergie que la cyanuration par agitation. Cependant, son application est limitée aux minerais présentant une bonne perméabilité, permettant à la solution de cyanure de s'écouler facilement.

3. Procédé d'extraction d'or par cyanuration par agitation

L'agitation Extraction d'or par cyanuration Le procédé comprend deux sous-procédés principaux : le procédé de cyanuration avec remplacement du zinc et la cyanuration non filtrée. Carbon procédé de boue.

3.1 Cyanuration - Procédé de remplacement du zinc (méthodes CCD et CCF)

• Préparation des matières premières par lixiviationLa première étape consiste à préparer le minerai pour la lixiviation. Cela implique souvent de le concasser en morceaux plus petits, puis de le broyer jusqu'à obtenir une consistance fine. Dans certains cas, un prétraitement est également effectué pour faciliter l'accès aux particules d'or contenues dans le minerai. L'objectif est de créer une pulpe de granulométrie optimale, favorisant une meilleure interaction entre le minerai et la solution de cyanure.

• Agitation Cyanuration LixiviationLa pulpe de minerai préparée est ensuite transférée dans des cuves d'agitation, où une solution de cyanure est ajoutée. Ces cuves sont équipées d'agitateurs qui maintiennent le mélange entre la pulpe et la solution de cyanure. De l'oxygène est introduit dans les cuves, soit par aération, soit par ajout d'oxydants. Cet oxygène favorise la réaction chimique qui dissout l'or dans la solution de cyanure.

• Lavage à contre-courant pour la séparation solide-liquideAprès la lixiviation, la boue obtenue est composée de résidus solides et d'une phase liquide, appelée solution mère, contenant de l'or dissous. Pour séparer ces deux composants, une série d'épaississeurs ou de filtres sont utilisés dans un système de lavage à contre-courant. Des méthodes comme la décantation continue à contre-courant (CCD) ou la filtration continue à contre-courant (CCF) sont employées pour récupérer le maximum de solution aurifère tout en minimisant la quantité d'or perdue avec les résidus solides.

• Purification du liquide de lixiviation et désoxydationLa solution mère issue de la séparation solide-liquide peut contenir des impuretés et de l'oxygène dissous. Des procédures de purification sont mises en œuvre pour éliminer les solides en suspension et autres contaminants susceptibles de perturber le processus ultérieur de récupération de l'or. La désoxydation est tout aussi importante, car l'oxygène peut provoquer la réoxydation du composé or-cyanure, réduisant ainsi l'efficacité du processus de remplacement du zinc qui s'ensuit.

• Remplacement et décapage de la poudre de zinc (soie)De la poudre de zinc, ou filament de zinc, est ajoutée à la solution mère purifiée et désoxydée. Le zinc étant plus réactif que l'or, il déplace l'or du composé formé lors de la lixiviation. Il en résulte un précipité solide contenant de l'or et du zinc, communément appelé boue d'or. Après la réaction de remplacement, la boue d'or est généralement traitée avec une solution acide pour éliminer l'excès de zinc et les autres impuretés.

• Lingots de fusionL'étape finale du procédé de cyanuration (remplacement du zinc) consiste à fondre la boue d'or pour produire des lingots d'or pur. La boue d'or est fondue à haute température dans un four, puis, grâce à une série d'étapes de raffinage, les impuretés restantes sont éliminées, ce qui permet d'obtenir des lingots d'or de haute pureté.

3.2 Procédé de cyanuration non filtrée (méthodes CIP et CIL)

• Préparation du matériau de lixiviationSimilaire au procédé de cyanuration (remplacement du zinc), la première étape consiste à préparer le minerai à la lixiviation. Cela nécessite de le réduire à une granulométrie appropriée par concassage et broyage.

• Lixiviation par agitation et adsorption de carbone à contre-courantDans la méthode au carbone in pulpe (CIP), le processus de lixiviation au cyanure se déroule d'abord dans une série de cuves d'agitation. Une fois l'or dissous dans la solution, Charbon actif Du charbon actif est ajouté à la pulpe. Ce charbon actif possède une forte affinité pour le composé or-cyanure et adsorbe l'or dissous à sa surface. Dans la méthode de lixiviation par charbon actif (CIL), le charbon actif est ajouté simultanément à la solution de cyanure dans la cuve de lixiviation, de sorte que les processus de lixiviation et d'adsorption se déroulent simultanément. Dans les deux méthodes (CIP et CIL), un flux à contre-courant de charbon et de pulpe est maintenu afin de maximiser la quantité d'or adsorbée par le charbon.

• Désorption de carbone chargé d'orAprès le processus d'adsorption, le charbon chargé d'or doit être séparé de la pulpe. L'or est ensuite extrait du charbon à l'aide d'une solution chaude de cyanure caustique. Cette solution rompt la liaison entre le composé or-cyanure et le charbon, libérant ainsi l'or dans la solution.

• Électrolyse par électrolyseLa solution riche en or obtenue par désorption subit une électrolyse. Au cours de ce processus, un courant électrique traverse la solution. Les ions d'or contenus dans la solution sont alors réduits et déposés sur une cathode, formant ainsi un dépôt solide d'or qui peut être raffiné ultérieurement.

• Lingots de fusionL'or obtenu par électrolyse est relativement pur, mais peut encore contenir des impuretés. La fusion permet de le purifier davantage et de le couler en lingots de la pureté souhaitée.

• Régénération du carbone:Le charbon usagé, une fois l'or désorbé, peut être régénéré et réutilisé. Il est alors soumis à un traitement à haute température pour éliminer les impuretés adsorbées et restaurer sa capacité à adsorber l'or.

4. Comparaison des processus CIP et CIL

• Durée du processusEn général, le processus CIP est globalement plus long que le CIL. En effet, dans le CIP, la lixiviation et l'adsorption sont des opérations distinctes. Dans le CIL, la lixiviation et l'adsorption étant simultanées, le processus est plus rapide. Cependant, le CIL exige un contrôle plus complexe, car les deux processus se déroulent simultanément.

• Gestion du carbone et des bouesDans le procédé CIL, le volume de carbone en circulation est plus important et la concentration de carbone dans la boue est plus faible qu'en CIP. Par conséquent, le volume de boue à transporter pour le transfert de carbone en CIL est généralement plusieurs fois supérieur (environ quatre fois) à celui du CIP. Cela a un impact sur le dimensionnement des équipements et la consommation énergétique.

• Arriéré de métal et teneur en or en solution:Dans le procédé CIP, une quantité importante de métal reste dans le système (accumulation de métal), et ce métal est réparti de manière assez homogène entre le charbon actif et la solution. Dans le procédé CIL, la majeure partie du métal est adsorbée sur le charbon actif. De plus, la concentration en or de la solution est plus élevée dans le procédé CIL que dans le procédé CIP. En effet, lors de la lixiviation de l'or, celui-ci est également adsorbé en continu, ce qui réapprovisionne la solution en or dissous. En revanche, dans le procédé CIP, il s'agit d'un procédé d'adsorption en une seule étape avec une réalimentation limitée en or dissous.

5. Considérations environnementales et de sécurité

Malgré son efficacité, la cyanuration, en particulier la cyanuration par agitation, présente des risques importants pour l'environnement et la sécurité. Le cyanure est hautement toxique, et toute fuite ou manipulation inappropriée peut entraîner une grave pollution environnementale et constituer une menace pour la santé humaine. Pour faire face à ces risques, les exploitations aurifères appliquent des protocoles de sécurité stricts. Ceux-ci incluent le stockage et la manipulation appropriés du cyanure, l'installation de systèmes de confinement pour prévenir les fuites et le traitement des eaux usées contenant du cyanure. De plus, des recherches sont en cours pour développer des agents de lixiviation alternatifs, moins toxiques, pour remplacer le cyanure dans l'extraction de l'or.

6. Conclusion

La cyanuration par agitation joue un rôle essentiel dans l'industrie minière aurifère moderne, permettant une extraction à haut débit de l'or à partir de divers types de minerais. Les deux principaux sous-procédés, la cyanuration par remplacement du zinc et la cyanuration par boue de charbon non filtrée, ont chacun leurs avantages et sont choisis en fonction de facteurs tels que les propriétés du minerai, l'échelle d'exploitation et la viabilité économique. Cependant, l'industrie doit continuer à relever les défis environnementaux et de sécurité liés à l'utilisation du cyanure afin d'assurer un avenir durable à l'extraction de l'or.