Spécifications techniques de production de sécurité pour le procédé d'extraction d'or par lixiviation en tas au cyanure

1. Introduction

Le procédé d'extraction de l'or par lixiviation en tas au cyanure est largement utilisé dans l'industrie minière aurifère en raison de ses avantages tels que sa simplicité, son faible coût et son applicabilité aux minerais à faible teneur. Cependant, le cyanure étant une substance hautement toxique, des spécifications techniques de sécurité strictes doivent être respectées afin de garantir la sécurité du personnel, la protection de l'environnement et le bon déroulement du procédé. La norme « Spécifications techniques de sécurité pour le procédé d'extraction de l'or par lixiviation en tas au cyanure » ​​(YS/T 3019-2013) est entrée en vigueur le 1er mars 2014 et fournit des directives claires pour la production et les essais sur site de ce procédé.

2. Exigences de base pour la production de sécurité

2.1 Sélection et aménagement du site

• Conditions géologiques : Le site de lixiviation en tas au cyanure doit être choisi sur un terrain stable présentant de bonnes conditions géologiques. Il convient d’éviter les zones sujettes aux glissements de terrain, aux coulées de boue et aux inondations. Des études géologiques préalables doivent être réalisées afin d’évaluer la stabilité du site.

• Distance par rapport aux zones sensibles : Le site de lixiviation en tas doit être situé à une distance suffisante des zones résidentielles, des sources d’eau et des autres zones sensibles. Les distances requises doivent être conformes à la réglementation environnementale et de sécurité en vigueur. Par exemple, il doit se trouver à au moins [X] mètres des zones résidentielles afin de prévenir tout impact des fuites de gaz et de liquides toxiques sur les habitants.

• Conception du site : L’aménagement du site de lixiviation en tas doit être rationnel. Les zones de stockage du minerai, de circulation de la solution, de récupération de l’or et d’élimination des déchets doivent être clairement délimitées. Un espace suffisant doit être prévu pour l’installation, l’exploitation et la maintenance des équipements. Des passages de sécurité et des voies d’évacuation d’urgence doivent être aménagés afin de garantir l’évacuation rapide du personnel en cas d’urgence.

2.2 Sécurité des équipements et des installations

• Dispositifs d'étanchéité : Le fond et les abords du terril doivent être équipés de dispositifs d'étanchéité fiables afin d'empêcher toute fuite de solutions contenant du cyanure dans le sol et les eaux souterraines. Des géomembranes en polyéthylène haute densité (PEHD) ou d'autres matériaux d'étanchéité de haute qualité peuvent être utilisés. La couche d'étanchéité doit être inspectée régulièrement afin de détecter tout dommage ou fuite.

• Équipements de stockage et de transport de liquides : Les réservoirs, canalisations et pompes utilisés pour le stockage et le transport de solutions contenant du cyanure doivent être fabriqués en matériaux résistants à la corrosion. Des inspections régulières doivent être effectuées afin de détecter toute corrosion, fuite ou autre risque potentiel pour la sécurité. Tous les équipements de stockage et de transport de liquides doivent être munis de dispositifs anti-débordement et de vannes d’arrêt d’urgence.

• Systèmes de ventilation et d'extraction : Dans les zones où sont effectuées des opérations impliquant du cyanure, des systèmes de ventilation et d'extraction efficaces doivent être installés afin d'assurer la dilution et l'élimination des gaz toxiques. Le volume de ventilation et le débit d'extraction doivent être conformes aux normes en vigueur pour garantir un environnement de travail sûr.

2.3 Système de gestion de la sécurité

• Établissement de règles de sécurité : Les entreprises minières doivent établir un ensemble complet de règles de sécurité et de procédures d’exploitation pour le procédé de lixiviation en tas au cyanure. Ces règles doivent couvrir tous les aspects de la production, y compris l’exploitation et la maintenance des équipements, la gestion du cyanure et les interventions d’urgence.

• Formation du personnel : Tous les employés participant au procédé de lixiviation en tas de cyanure doivent suivre une formation régulière en matière de sécurité. Cette formation doit porter sur les propriétés et les dangers du cyanure, les méthodes de sécurité, les procédures d’intervention d’urgence et l’utilisation des équipements de protection individuelle. Les employés doivent être formés et qualifiés avant d’être autorisés à travailler.

• Surveillance et inspection de la sécurité : Une surveillance et des inspections régulières de la sécurité doivent être effectuées tout au long du processus de production. Cette surveillance porte notamment sur la concentration de cyanure dans l’air et la solution, l’intégrité des dispositifs anti-infiltration et l’état de fonctionnement des équipements. Les rapports d’inspection doivent être conservés pour consultation ultérieure et tout risque pour la sécurité constaté doit être corrigé sans délai.

3. Spécifications techniques de fonctionnement

3.1 Prétraitement du minerai

• Concassage et granulation : La plupart des minerais doivent être concassés à une granulométrie appropriée avant la lixiviation en tas. Généralement, la granulométrie doit être inférieure ou égale à 25.4 mm afin d’exposer l’or et d’améliorer le taux de récupération. Pour les minerais peu perméables et riches en argile, la granulation est une technique appropriée. Lors de la granulation, il convient d’ajouter une quantité adéquate de chaux pour ajuster le pH du minerai entre 9.5 et 10.5. La concentration de cyanure de sodium doit être contrôlée en fonction des propriétés du minerai, généralement de 60 à 150 grammes par tonne de minerai aurifère. L’humidité totale des granulés ne doit généralement pas dépasser 30 % afin d’éviter qu’ils ne soient friables et mous. Le temps de séchage doit être supérieur à 72 heures. En cas de pluie pendant la granulation, les granulés doivent être couverts pour éviter les pertes d’or.

• Contrôle de la qualité du minerai prétraité : La qualité du minerai prétraité doit être rigoureusement contrôlée. Des prélèvements et des analyses réguliers doivent être effectués afin de garantir que la granulométrie, le pH et les autres indicateurs répondent aux exigences du procédé de lixiviation en tas. Seul le minerai prétraité conforme aux normes peut être utilisé pour la constitution des tas.

3.2 Construction de tas

• Préparation du site : Avant la construction du tas, le site doit être nettoyé et nivelé. Une pente de 3 à 5 % doit être prévue sur un terrain plat afin de faciliter l’écoulement des solutions de lessivage. Après le nivellement, un traitement d’étanchéité doit être mis en œuvre. Une couche de fondation d’environ 0.5 m d’épaisseur peut être posée sur les fondations compactées, puis pulvérisée avec une solution de carbonate de sodium pour renforcer son étanchéité.

• Hauteur et forme du tas : La hauteur initiale du tas de minerai ne doit pas être excessive, de préférence de 3 à 4 mètres. À mesure que le taux de lixiviation se stabilise, la hauteur du tas peut être augmentée progressivement. La forme du tas doit être conçue pour assurer une bonne répartition de la solution et une perméabilité aux gaz adéquate. Généralement, on utilise un tas de forme conique ou en gradins.

• Protection périphérique : Des fossés de drainage doivent être aménagés autour du site de lixiviation en tas afin d’empêcher l’eau de pluie de pénétrer dans le tas de minerai et de diluer la solution de lixiviation. Parallèlement, des clôtures de protection doivent être installées autour du tas de minerai pour empêcher toute personne non autorisée de pénétrer dans la zone dangereuse.

3.3 Lixiviation par pulvérisation

• Contrôle de la concentration de pulvérisation : La concentration de cyanure de sodium dans la solution de pulvérisation doit être ajustée en fonction de l’étape de lixiviation. En début de lixiviation, compte tenu de la composition complexe du minerai aurifère, la concentration de cyanure de sodium peut être augmentée. Après le pic de lixiviation (lorsque la concentration d’or est maximale), elle peut être réduite à 0.08 % – 0.06 %. En fin de lixiviation, elle peut être encore réduite à 0.04 % – 0.02 %. La concentration de cyanure de sodium peut être ajustée à tout moment en fonction de la concentration d’or dans la solution.

• Cycle et intensité de pulvérisation : La durée de pulvérisation est généralement de 7 à 8 heures par jour, sans excéder 10 heures (toutefois moins). On utilise généralement un schéma de pulvérisation en deux étapes : « pulvérisation 1, arrêt 1 » ou « pulvérisation 1, arrêt 2 ». La durée de pulvérisation ne doit pas être trop longue afin de permettre l’oxygénation du tas de minerai entre les pulvérisations. L’intensité de pulvérisation doit être contrôlée entre 6 et 20 L/m²·h, sans dépasser 25 à 30 L/m²·h. Une intensité trop élevée entraînerait une augmentation du volume de solution chargée, une dilution de la concentration en or et une diminution de la capacité d’adsorption du charbon actif .

3.4 Récupération d'or à partir de liquide enceinte

• Méthodes courantes de récupération de l'or : Les méthodes courantes de récupération de l'or à partir de liquides chargés en cyanure comprennent l'adsorption sur charbon actif (par exemple, la méthode « charbon actif en colonne »), la cémentation au zinc (méthode Merrill-Crowe) et l'extraction par solvant. Chaque méthode présente ses propres caractéristiques et son propre domaine d'application. Par exemple, dans le procédé « charbon actif en colonne », la solution de lixiviation cyanurée est pompée vers le haut à travers des colonnes à un débit de 15 à 25 gpm/ft², fluidifiant le lit garni de charbon actif (16 × 30 mesh) pour adsorber l'or.

• Fonctionnement et contrôle des équipements de récupération de l'or : Le fonctionnement des équipements de récupération de l'or doit être strictement conforme aux procédures d'utilisation. Un contrôle et une maintenance réguliers sont indispensables pour garantir leur bon fonctionnement. Des paramètres tels que la capacité d'adsorption du charbon actif, l'efficacité de précipitation de la poudre de zinc et le taux d'extraction du solvant doivent être surveillés et ajustés en temps opportun afin d'améliorer le taux de récupération de l'or.

3.5 Traitement des tas de déchets de minerai

• Désinfection des terrils de minerais stériles : Une fois le processus de lixiviation terminé, les terrils de minerais stériles doivent être désinfectés afin de réduire la toxicité du cyanure résiduel. Les méthodes de désinfection courantes comprennent l’utilisation d’oxydants tels que le peroxyde d’hydrogène ou l’hypochlorite de calcium. La durée et le dosage de la désinfection doivent être déterminés en fonction des caractéristiques des terrils afin de garantir que la concentration de cyanure résiduel respecte les normes de rejet environnemental.

• Déchargement et élimination des stériles miniers : Après désinfection, les stériles miniers peuvent être déchargés et éliminés conformément à la réglementation environnementale en vigueur. Par exemple, ils peuvent servir au remblayage des mines ou être transportés vers un site d’élimination désigné.

4. Mesures d’intervention d’urgence

4.1 Établissement d'un plan d'urgence

Les entreprises minières doivent élaborer un plan d'intervention d'urgence complet pour faire face aux accidents potentiels liés au processus de lixiviation en tas de cyanure, tels que les fuites, les incendies et les explosions. Ce plan doit préciser les organisations d'intervention d'urgence, les responsabilités de chaque membre, les procédures d'intervention et les mesures de sauvetage.

4.2 Équipement et matériel de sauvetage d'urgence

Il convient de préparer un équipement et du matériel de secours suffisants, tels que des masques à gaz, des vêtements de protection chimique, des trousses de premiers secours, des agents neutralisants pour le cyanure et du matériel de lutte contre l'incendie. Ces équipements et matériels doivent être régulièrement inspectés et entretenus afin de garantir leur utilisation normale en cas d'urgence.

4.3 Exercices d'urgence

Des exercices d'urgence réguliers doivent être réalisés afin d'améliorer les capacités d'intervention des employés. Leur contenu doit couvrir différents scénarios d'accident possibles, tels que les exercices de fuite de cyanure et les exercices de lutte contre l'incendie. Grâce à ces exercices, les employés peuvent se familiariser avec les procédures d'intervention d'urgence et améliorer leur capacité à gérer les situations d'urgence.

5. Conclusion

La sécurité de la production lors du processus d'extraction d'or par lixiviation en tas au cyanure est primordiale. Le strict respect des spécifications techniques de production, le renforcement de la gestion de la sécurité et la mise en œuvre de techniques d'exploitation scientifiques permettent de maîtriser efficacement les risques liés à la sécurité du processus de production. Cela permet non seulement de garantir la sécurité et la santé des employés et l'environnement, mais aussi de promouvoir le développement durable de l'industrie aurifère. Les entreprises minières doivent toujours garder la sécurité à l'esprit et améliorer continuellement leurs niveaux de sécurité de production afin d'atteindre un objectif de production sûre et efficace.