Réduction de la consommation de cyanure de sodium dans la lixiviation des concentrés d'or

Introduction

Dans l'industrie minière aurifère, le procédé de cyanuration est largement utilisé pour extraire l'or des concentrés . Le cyanure de sodium joue un rôle crucial dans ce procédé : il réagit avec l'or pour former des complexes solubles de cyanure d'or, qui peuvent ensuite être traités pour récupérer l'or. Cependant, la forte consommation de cyanure de sodium augmente non seulement les coûts de production, mais soulève également d'importantes préoccupations environnementales en raison de sa toxicité. Par conséquent, la mise au point de méthodes efficaces pour réduire l'utilisation du cyanure de sodium dans le procédé de lixiviation de l'or revêt une grande importance, tant pour des raisons économiques qu'environnementales.

Facteurs affectant la consommation de cyanure de sodium

Minéralogie du concentré d'or

La composition du concentré d'or influe considérablement sur la consommation de cyanure de sodium . Des minéraux comme la pyrite, la pyrrhotite, la chalcopyrite et d'autres sulfures peuvent réagir avec le cyanure et l'oxygène lors de la lixiviation. La pyrite, par exemple, peut s'oxyder en présence d'oxygène et de cyanure, entraînant la formation de divers complexes de fer et de cyanure et une consommation de cyanure. De plus, les minéraux de cuivre peuvent également engendrer une consommation importante de cyanure. Le cuivre forme des complexes de cyanure stables et, en cas de forte concentration de cuivre dans la solution de lixiviation, la concentration de cyanure de sodium doit être augmentée pour maintenir l'activité de lixiviation de l'or, ce qui accroît encore la consommation de cyanure.

Conditions de lixiviation

PH

Le pH de la boue de lixiviation est un facteur critique. Le cyanure existe sous différentes formes à différents pH. À faible pH, le cyanure peut s'hydrolyser pour former du cyanure d'hydrogène, une substance volatile et nocive. Pour éviter cela, le pH du système de lixiviation est généralement maintenu élevé, généralement entre 10 et 11.5. Cependant, un pH trop élevé peut nuire au processus de lixiviation, par exemple en réduisant l'activité de certaines enzymes ou en provoquant la précipitation d'ions métalliques, ce qui peut affecter l'efficacité de la lixiviation et augmenter la consommation de cyanure.

Aération et apport d'oxygène

Un apport adéquat en oxygène est essentiel à l'oxydation de l'or et à la formation de complexes or-cyanure. Une aération insuffisante ou un faible taux d'oxygène peut ralentir la réaction de lixiviation, entraînant une extraction incomplète et nécessitant potentiellement l'ajout de cyanure pour obtenir de meilleurs résultats. À l'inverse, une aération excessive peut entraîner l'oxydation inutile d'autres minéraux du concentré, augmentant ainsi la consommation de cyanure.

Stratégies pour réduire la consommation de cyanure de sodium

Prétraitement du concentré d'or

Prétraitement oxydatif

Les méthodes de prétraitement oxydatif permettent d'éliminer ou de modifier les minéraux consommateurs de cyanure dans le concentré d'or. La grillage est une approche courante : le chauffage du concentré en présence d'oxygène oxyde les minéraux sulfurés et transforme les minéraux ferreux en formes plus stables, réduisant ainsi leur réactivité au cyanure lors de la lixiviation ultérieure. Cependant, le grillage présente des inconvénients, comme une consommation énergétique élevée et une pollution potentielle de l'environnement. La bio-oxydation, utilisant des micro-organismes tels que Thiobacillus ferrooxidans, est une alternative plus douce, plus économe en énergie et plus respectueuse de l'environnement. Elle oxyde sélectivement les minéraux sulfurés, éliminant ainsi efficacement ceux qui consomment du cyanure et réduisant les besoins en cyanure de sodium lors de la lixiviation.

Flottation pour l'élimination du cuivre

Lorsque le concentré d'or contient une quantité importante de minéraux de cuivre, la flottation peut être utilisée comme étape de prétraitement. En séparant les minéraux de cuivre de la fraction aurifère, on réduit considérablement la consommation de cyanure due à la formation de complexes cuivre-cyanure. Le concentré riche en or restant peut ensuite être soumis à une lixiviation au cyanure avec une dose plus faible de cyanure de sodium.

Optimisation des conditions de lixiviation

Contrôle du pH

Maintenir un pH approprié et stable est essentiel. La chaux est couramment utilisée pour ajuster le pH de la boue de lixiviation. Elle augmente non seulement le pH pour prévenir l'hydrolyse du cyanure, mais contribue également à réduire la consommation de cyanure en influençant la vitesse de lixiviation du cuivre et en prévenant la formation de certains composés cyanogènes. Cependant, la quantité de chaux doit être soigneusement contrôlée, car un excès de chaux peut provoquer la précipitation d'ions métalliques bénéfiques ou augmenter la viscosité de la boue, entravant ainsi la diffusion des réactifs. Des recherches expérimentales montrent qu'un ajout d'environ 1 à 2 kg/t de chaux pour ajuster le pH à environ 10.5-11.5 permet souvent d'obtenir de bons résultats en réduisant la consommation de cyanure tout en maintenant des taux élevés de lixiviation de l'or.

Optimisation de l'aération

Pour garantir une lixiviation efficace de l'or avec un minimum de cyanure de sodium, le taux d'aération doit être optimisé. La plupart des usines de cyanuration de l'or utilisent des compresseurs d'air basse pression sans huile pour l'alimentation en air. Des techniques telles que l'installation d'une hotte à petit trou à l'extrémité du tuyau d'alimentation en air pour créer de nombreuses bulles de petit diamètre peuvent augmenter la surface de contact entre l'oxygène et la boue de lixiviation, améliorant ainsi l'efficacité de l'oxydation de l'or et réduisant la consommation inutile de cyanure. L'installation d'un clapet anti-retour pour empêcher le reflux d'air stabilise également le système d'aération. L'ajustement du taux d'aération en fonction des caractéristiques du concentré et des conditions de lixiviation permet de maintenir une concentration optimale en oxygène dans la boue, favorisant ainsi la lixiviation de l'or et réduisant l'utilisation de cyanure.

Utilisation d'additifs

Additifs à base de plomb

L'ajout d'additifs à base de plomb, comme le nitrate de plomb, avant la lixiviation au cyanure peut réduire la consommation de cyanure de sodium. Les ions plomb réagissent avec les impuretés telles que les ions sulfure présents dans le concentré d'or pour former des précipités insolubles, réduisant ainsi leur interférence avec le processus de lixiviation et la consommation de cyanure. Par exemple, lors de la lixiviation de minerais d'or à forte teneur en sulfures, l'ajout de 300 à 600 g/t de nitrate de plomb, associé à un prétraitement alcalin de 2 à 3 heures, peut réduire la consommation de cyanure de sodium de 2500 3000 à 1200 1500 g/t à 2 4 à XNUMX XNUMX g/t et augmenter le taux de lixiviation de l'or de XNUMX à XNUMX %.

Lixiviants ou additifs alternatifs

Certains lixiviants ou additifs alternatifs peuvent être utilisés avec le cyanure pour réduire la consommation globale de cyanure. La glycine, un acide aminé non toxique, recyclable et biodégradable, en est une. Dans certains cas, la technologie de lixiviation à base de glycine a permis une réduction significative du cyanure tout en maintenant des taux de récupération d'or similaires aux méthodes de cyanuration traditionnelles. L'ajout de tensioactifs spécifiques peut également améliorer la mouillabilité des particules d'or et la diffusion des réactifs dans la boue de lixiviation, contribuant ainsi potentiellement à réduire la consommation de cyanure de sodium dans une certaine mesure.

Conclusion

Réduire la consommation de cyanure de sodium lors de la lixiviation des concentrés d'or est une tâche complexe mais essentielle. La compréhension des facteurs influençant cette consommation et la mise en œuvre de stratégies telles que le prétraitement, l'optimisation des conditions de lixiviation et l'utilisation d'additifs permettent de réduire significativement l'utilisation de cyanure de sodium. Les entreprises minières aurifères en bénéficient économiquement en réduisant leurs coûts de production et en atténuant les risques environnementaux liés à l'utilisation du cyanure. La poursuite des recherches et des innovations dans ce domaine devrait permettre de développer à l'avenir des procédés d'extraction de l'or plus efficaces et plus respectueux de l'environnement.