Comment récupérer l’or avec du cyanure de sodium ?

Introduction

La récupération de l'or par le cyanure de sodium est une méthode largement utilisée dans les industries minières et des métaux précieux. Le cyanure possède la capacité unique de former des complexes solubles avec l'or, ce qui permet son extraction de diverses sources, telles que les minerais à faible teneur, les résidus miniers et certains déchets électroniques. Cependant, en raison de la forte toxicité du cyanure , ce procédé doit être mis en œuvre avec une extrême prudence et dans le strict respect des réglementations en matière de sécurité et d'environnement.

Principe de récupération de l'or avec du cyanure de sodium

À l'état naturel, l'or se trouve souvent mélangé à d'autres minéraux dans les minerais. Lorsqu'on introduit du cyanure de sodium dans un minerai aurifère, une réaction chimique se produit. En présence d'oxygène et d'eau, l'or réagit avec le cyanure pour former un composé soluble. Cette réaction dissout efficacement l'or dans la solution de cyanure, le séparant ainsi des autres minéraux insolubles présents dans le minerai.

Processus étape par étape

Préparation du minerai

1. Concassage et broyage : La première étape consiste à réduire la taille du minerai. Les gros blocs de minerai sont d’abord concassés en morceaux plus petits. Ensuite, le minerai concassé est broyé en une fine poudre dans des broyeurs. Cela augmente la surface de contact du minerai, permettant un contact plus efficace entre les particules aurifères et la solution de cyanure. Par exemple, dans une mine d’or typique, le minerai peut être concassé à une taille inférieure à 10 mm lors du concassage primaire, puis broyé jusqu’à ce qu’environ 80 % des particules aient une taille inférieure à 75 micromètres.

2. Prétraitement (si nécessaire) : Si le minerai contient des minéraux sulfurés ou d’autres impuretés susceptibles d’entraver la lixiviation au cyanure , un prétraitement s’avère nécessaire. Par exemple, une forte teneur en pyrite peut entraîner la consommation d’oxygène et de cyanure, réduisant ainsi l’efficacité de l’extraction de l’or. Dans ce cas, le minerai peut être soumis à un grillage ou à une bio-oxydation. Le grillage consiste à chauffer le minerai en présence d’air afin d’oxyder les minéraux sulfurés, tandis que la bio-oxydation utilise des bactéries spécifiques pour oxyder ces minéraux à une température plus basse et de manière plus respectueuse de l’environnement.

Lixiviation

1. Préparation de la solution de cyanure : On prépare une solution diluée de cyanure de sodium . La concentration de cette solution varie généralement de 0.05 % à 0.2 % (m/v), selon les caractéristiques du minerai et sa teneur en or. On ajoute fréquemment de la chaux à la solution de cyanure pour ajuster le pH entre 10 et 11. Ce milieu alcalin contribue à prévenir la formation de cyanure d’hydrogène, un gaz toxique, et favorise également la dissolution de l’or.

2. Procédé de lixiviation : Le minerai broyé est mélangé à une solution de cyanure dans de grandes cuves ou par lixiviation en tas. En cuve, le mélange minerai-cyanure est agité, mécaniquement ou par injection d’air, afin d’assurer un bon contact entre les particules aurifères et le cyanure, et ainsi accélérer la réaction. En tas, plus adapté aux minerais à faible teneur, le minerai concassé est empilé sur une bâche imperméable, et la solution de cyanure est pulvérisée sur le tas. La solution s’infiltre à travers le minerai, dissolvant l’or au fur et à mesure. La durée du processus de lixiviation varie de quelques heures à plusieurs jours, selon le type de minerai, la granulométrie et les conditions de lixiviation.

Séparation des solides et des liquides

Après la lixiviation, la boue obtenue est composée de déchets solides (résidus) et d'une solution contenant le composé or-cyanure. La séparation des composants solides et liquides est cruciale. Elle peut être réalisée par des méthodes telles que la filtration ou la sédimentation. Lors de la filtration, la boue passe à travers des supports filtrants, tels que des toiles filtrantes ou des filtres-presses. Les résidus solides sont retenus sur le filtre, tandis que la solution claire, appelée solution mère, contenant l'or dissous, passe à travers. La sédimentation consiste à laisser les particules solides se déposer au fond d'un réservoir sous l'effet de la gravité. Le liquide surnageant, appelé solution mère, peut ensuite être soigneusement vidé.

Récupération d'or à partir de la solution enceinte

1. Précipitation du zinc (procédé Merrill-Crowe) : Une méthode courante pour récupérer l’or d’une solution aurifère est la précipitation du zinc. On ajoute de la poudre ou des copeaux de zinc à la solution. Le zinc étant plus réactif que l’or, il déplace ce dernier du composé or-cyanure. L’or précipite alors sous forme solide, accompagné de quelques impuretés. Après la réaction, le précipité solide est filtré et traité. Le solide aurifère obtenu est ensuite fondu pour obtenir de l’or pur.

2. Adsorption sur charbon actif (CIP et CIL) : Dans le procédé CIP, du charbon actif est ajouté à la suspension après l’étape de lixiviation. Grâce à sa grande surface spécifique, le charbon actif adsorbe le composé or-cyanure présent dans la solution. Ce composé est ensuite séparé de la suspension par tamisage. Dans le procédé CIL, le charbon actif est ajouté pendant la lixiviation. Le charbon chargé en or est ensuite retiré du système. L’or peut être extrait du charbon à l’aide d’une solution concentrée de cyanure ou d’autres agents d’extraction. Après extraction, l’or peut être récupéré de la solution d’extraction par des méthodes telles que l’électrolyse ou une précipitation supplémentaire.

Raffinage

L'or obtenu après précipitation ou adsorption n'est généralement pas pur et contient des impuretés, comme d'autres métaux et non-métaux. Pour obtenir de l'or de haute pureté (généralement 99.9 % ou plus), des procédés d'affinage sont utilisés. L'une des méthodes les plus courantes est l'affinage électrolytique. Dans ce procédé, l'or impur est placé comme anode dans une cellule électrolytique, et une cathode en or pur est utilisée. Un électrolyte approprié, tel qu'une solution de chlorure d'or, est utilisé. Lorsqu'un courant électrique traverse la cellule, l'or de l'anode se dissout et se dépose sur la cathode. Les impuretés restent dans l'électrolyte ou forment une boue au fond de la cellule.

Considérations relatives à la sécurité et à l'environnement

1. Toxicité du cyanure : Le cyanure de sodium est extrêmement toxique. L’inhalation, l’ingestion ou le contact cutané avec le cyanure peuvent être mortels. Toute manipulation de cyanure doit être effectuée dans des zones bien ventilées, et les travailleurs doivent porter un équipement de protection individuelle approprié, notamment un appareil respiratoire, des gants et des vêtements de protection. Des plans d’intervention d’urgence doivent être prévus en cas de déversement ou d’exposition au cyanure.

2. Impact environnemental : Le cyanure peut être nocif pour l'environnement s'il n'est pas géré correctement. Les résidus issus du traitement de l'or peuvent contenir du cyanure résiduel. Ces résidus doivent être stockés dans des bassins de rétention sécurisés afin d'empêcher tout rejet de cyanure dans l'environnement. Des méthodes de traitement, telles que l'oxydation chimique ou la biodégradation, peuvent être utilisées pour décomposer le cyanure présent dans les résidus avant leur rejet ou leur élimination. De plus, une surveillance rigoureuse des sources d'eau à proximité des sites d'extraction de l'or est essentielle pour garantir l'absence de contamination au cyanure.

Conclusion

L'utilisation du cyanure de sodium pour récupérer l'or est un procédé complexe mais efficace. Il implique plusieurs étapes, de la préparation du minerai à la récupération et au raffinage de l'or. Bien qu'il offre un moyen très efficace d'extraire l'or de diverses sources, les risques associés en matière de sécurité et d'environnement doivent être soigneusement gérés. En suivant des procédures appropriées, en utilisant une technologie adaptée et en respectant la réglementation, l'industrie de la récupération de l'or peut poursuivre ses activités de manière durable et responsable.