Recherche sur la lixiviation en tas de minerai d'or oxydé à faible teneur et à forte teneur en argile

1. Introduction

Dans le secteur aurifère, l'exploitation des minerais d'or oxydés à faible teneur et à forte teneur en argile revêt une importance croissante en raison de l'épuisement des ressources en or à haute teneur. Ces minerais se caractérisent par une faible teneur en or et une forte teneur en minéraux argileux, ce qui représente un défi majeur pour les méthodes de traitement traditionnelles. La lixiviation en tas s'est imposée comme une approche rentable et pratique pour le traitement de ces minerais, permettant l'extraction de l'or à partir de volumes importants de matériaux à faible teneur. Cet article présente une étude approfondie de la lixiviation en tas des minerais d'or oxydés à faible teneur et à forte teneur en argile, visant à optimiser le procédé de lixiviation et à améliorer les taux de récupération de l'or.

2. Caractéristiques du minerai d'or oxydé à faible teneur et à forte teneur en argile

Les minerais d'or oxydés à faible teneur ont généralement une teneur en or inférieure à 2 g/t, ce qui rend leur extraction économique plus difficile. La forte teneur en argile de ces minerais peut entraîner des problèmes tels qu'une faible perméabilité, une agglomération et une consommation importante de réactifs de lixiviation. Les minéraux argileux, comme la kaolinite, la montmorillonite et l'illite, peuvent adsorber les ions or et interférer avec le processus de lixiviation. De plus, la granulométrie fine des minéraux argileux peut entraîner la formation d'une couche dense dans le tas de minerai, réduisant ainsi le contact entre la solution de lixiviation et les minéraux aurifères.

3. Méthodologie expérimentale

3.1 Échantillonnage et caractérisation du minerai

Un échantillon représentatif de minerai d'or oxydé à faible teneur en argile a été prélevé sur un site minier. Sa composition chimique, sa minéralogie et ses propriétés physiques ont été analysées. La fluorescence X (XRF) a permis de déterminer la composition élémentaire, tandis que la diffraction des rayons X (DRX) a permis d'identifier les phases minérales. Une analyse granulométrique a été réalisée à l'aide d'une tamiseuse afin de comprendre la distribution granulométrique des particules de minerai.

3.2 Expériences de lixiviation en colonne

Des expériences de lixiviation en colonne ont été réalisées pour simuler le procédé de lixiviation en tas. L'échantillon de minerai a été concassé et tamisé afin d'obtenir différentes granulométries. Des colonnes de 10 cm de diamètre et de 100 cm de hauteur ont été remplies avec les échantillons de minerai. Une série d'expériences a été conçue pour étudier l'influence de divers paramètres, tels que la granulométrie du minerai, le dosage d'oxyde de calcium (CaO), la concentration de cyanure de sodium (NaCN) dans la solution de lixiviation et la durée de la lixiviation, sur la vitesse de lixiviation de l'or.

3.3 Optimisation des paramètres du processus

Les paramètres du procédé ont été optimisés grâce à une série d'expériences à facteur unique. La granulométrie du minerai a varié de -20 mm à -5 mm, et le dosage de CaO a été ajusté de 1 % à 5 % de la masse du minerai. La concentration en NaCN dans la solution de lixiviation a été modifiée de 0.05 % à 0.2 %, et la durée de lixiviation a été prolongée de 10 à 30 jours. Le taux de lixiviation de l'or a été surveillé à intervalles réguliers en analysant la teneur en or du lixiviat par spectrométrie d'absorption atomique (SAA).

4. Résultats et discussion

4.1 Effet de la taille des particules de minerai

Les résultats ont montré qu'une réduction de la granulométrie du minerai améliorait significativement le taux de lixiviation de l'or. Avec une granulométrie de -5 mm, le taux de lixiviation de l'or atteignait 85 % après 20 jours de lixiviation, tandis qu'avec une granulométrie de -20 mm, il n'était que de 60 %. La plus petite granulométrie augmentait la surface du minerai, facilitant le contact entre la solution de lixiviation et les minéraux aurifères. Cependant, des particules extrêmement fines peuvent également entraîner des problèmes tels qu'une faible perméabilité et une augmentation des interférences avec les minéraux argileux.

4.2 Influence du dosage de CaO

L'ajout de CaO au tas de minerai peut améliorer la perméabilité du minerai et ajuster le pH de la solution de lixiviation. Le dosage optimal de CaO a été déterminé à 3 % de la masse du minerai. À ce dosage, le taux de lixiviation de l'or était maximal. Un dosage inférieur de CaO entraînait un ajustement insuffisant du pH et une faible perméabilité, tandis qu'un dosage supérieur pouvait entraîner une consommation excessive de réactifs de lixiviation et des problèmes environnementaux potentiels.

4.3 Impact de la concentration en NaCN

La concentration de NaCN dans la solution de lixiviation a eu un impact significatif sur le taux de lixiviation de l'or. Lorsque cette concentration est passée de 0.05 % à 0.15 %, le taux de lixiviation de l'or a augmenté de 70 % à 90 %. Cependant, une augmentation supplémentaire de la concentration de NaCN à 0.2 % n'a pas permis d'améliorer significativement le taux de lixiviation et a également accru les coûts et les risques environnementaux liés à l' utilisation du cyanure.

4.4 Temps de lixiviation

Le taux de lixiviation de l'or augmentait avec la durée de lixiviation. Après 25 jours de lixiviation, il atteignait un plateau, indiquant que la majeure partie de l'or extractible était dissoute. Prolonger le temps de lixiviation au-delà de ce point n'entraînait pas d'augmentation significative du taux de lixiviation, mais augmentait le coût global du procédé.

5. Conclusion

Cette étude a démontré que la lixiviation en tas est une méthode viable pour le traitement des minerais d'or oxydés à faible teneur et à forte teneur en argile. En optimisant les paramètres du procédé, notamment la granulométrie du minerai, le dosage en CaO, la concentration en NaCN et le temps de lixiviation, un taux de lixiviation de l'or élevé, pouvant atteindre 90 %, a pu être atteint. Les conditions optimales ont été déterminées comme suit : une granulométrie de minerai de -5 mm, un dosage en CaO de 3 %, une concentration en NaCN de 0.15 % dans la solution de lixiviation et un temps de lixiviation de 25 jours. Ces résultats fournissent des informations précieuses pour l'application industrielle de la lixiviation en tas à l'extraction de l'or à partir de minerais d'or oxydés à faible teneur et à forte teneur en argile, contribuant ainsi au développement durable de l'industrie aurifère.