Étude sur la lixiviation au cyanure du minerai d'or carboné de type Carlin

Introduction

Les minerais d'or carbonés de type Carlin se caractérisent par leur large distribution et leurs importantes réserves. Cependant, leur extraction pose des défis majeurs. Ces minerais contiennent généralement du carbone dans leur composition élémentaire, et les particules d'or sont présentes sous forme finement disséminées. La présence d'arsenic et de carbone entraîne deux problèmes majeurs : l'encapsulation de l'or et l'effet de vol d'or du carbone, ce qui entraîne des taux de lixiviation par cyanuration directe extrêmement faibles. De ce fait, ils sont considérés comme des minerais doublement réfractaires ou des minerais tenaces, ce qui représente une valeur mondialement reconnue dans le domaine de l'exploitation aurifère.

Le problème de la lixiviation du cyanure dans les minerais d'or carbonés de type Carlin

Encapsulation d'or

Les minéraux sulfurés présents dans les minerais d'or carbonés de type Carlin encapsulent souvent les particules d'or. Cette barrière physique empêche le contact direct entre les cyanure solution et l'or, réduisant considérablement l'efficacité du processus de lixiviation. Par exemple, dans de nombreuses mines traitant de tels minerais, une grande partie de l'or reste piégée dans la matrice sulfurée, inaccessible à l'eau. Lixiviation au cyanure l'agent.

L'effet vol d'or du carbone

Les matières carbonées de ces minerais présentent une forte affinité pour les complexes cyanurés d'or. Lors de la lixiviation au cyanure, lorsque l'or se dissout et forme des complexes cyanurés, les substances carbonées peuvent adsorber ces complexes, « dérobant » ainsi l'or de la solution. Cela entraîne non seulement un taux de récupération d'or plus faible, mais aussi des pertes importantes lors du processus d'extraction. Des recherches ont montré que différents types de carbone présents dans le minerai, tels que le carbone élémentaire, le carbone organique et le carbone inorganique, contribuent tous, à des degrés divers, à cet effet de dérobage de l'or. Le carbone élémentaire, en particulier, présente un comportement d'adsorption similaire à celui du charbon actif, qui peut fortement adsorber les complexes cyanurés d'or.

Recherches sur les expériences de lixiviation au cyanure

Lixiviation directe au cyanure

De nombreuses études ont montré que la lixiviation directe au cyanure des minerais d'or carbonés de type Carlin produit de très faibles taux de récupération d'or. Dans certains cas, même en utilisant des méthodes avancées de lixiviation au cyanure, telles que la lixiviation au charbon en pulpe (CIP) ou la lixiviation à la résine en pulpe (RIP), le taux de récupération reste décevant. Par exemple, lors d'une expérience, le taux de récupération d'or par lixiviation directe au cyanure n'était que de 12.9 %, ce qui souligne l'inefficacité de cette approche pour ces minerais réfractaires.

Méthodes de prétraitement pour améliorer la lixiviation du cyanure

Grillage

Le grillage est une méthode de prétraitement traditionnelle. En chauffant le minerai, les matières carbonées sont éliminées sous forme de CO et de CO₂, et la pyrite se décompose en oxydes de fer. Ce processus expose l'or précédemment encapsulé, le rendant plus accessible à la lixiviation au cyanure. Cependant, le grillage nécessite une alimentation fine de moins dix mesh, un temps de rétention d'au moins quatre heures et un contrôle précis de la température et de l'atmosphère du four. Des températures inférieures à environ 500 °C ou une atmosphère légèrement réductrice peuvent entraîner un grillage incomplet, entraînant une réduction drastique de l'extraction d'or. De plus, à 550 °C et plus, la pyrite se transforme en une forme réfractaire d'hématite dont l'or ne peut être efficacement lixivié au cyanure. De plus, le grillage nécessite un séchage coûteux de l'alimentation du four et des contrôles stricts des émissions de gaz du four. Bien qu'il soit possible d'obtenir des extractions d'or de 85 à 87 % à partir de minerais contenant treize grammes d'or par tonne, en raison de ses exigences élevées en matière de coûts d'investissement et de ses conditions d'exploitation complexes, le grillage a été abandonné comme alternative appropriée pour de nombreux gisements de minerai d'or carboné de type Carlin.

Oxydation chimique

L'oxydation chimique a montré un grand potentiel pour le traitement des minerais d'or carbonés de type Carlin. Les agents oxydants présents dans les pulpes aqueuses peuvent contrer les effets délétères des matières carbonées. Par exemple, l'utilisation du chlore comme agent de prétraitement a été largement étudiée. Cependant, la quantité de chlore nécessaire varie selon la nature réfractaire du minerai. Les minerais moyennement réfractaires peuvent ne nécessiter que dix à vingt kg de chlore par tonne lors d'un prétraitement par cyanuration pour obtenir une extraction d'or de 83 % ou plus lors de la cyanuration ultérieure. En revanche, les minerais très réfractaires peuvent nécessiter plus de 100 kg de chlore par tonne lors du prétraitement. D'autres agents oxydants tels que le peroxyde d'hydrogène, l'hypochlorite de sodium et le permanganate de potassium ont également été étudiés. L'hypochlorite de sodium, par exemple, peut non seulement oxyder les minéraux sulfurés pour exposer l'or encapsulé, mais aussi passiver les matières carbonées, réduisant ainsi leur effet de vol d'or. Des recherches ont montré que dans certains cas, l’utilisation d’hypochlorite de sodium comme agent de prétraitement peut améliorer considérablement le taux de récupération de l’or lors de la lixiviation ultérieure au cyanure.

Oxydation bactérienne

L'oxydation bactérienne est une méthode de prétraitement émergente et respectueuse de l'environnement. Un mélange de bactéries acidophiles peut être utilisé pour oxyder les minéraux sulfurés présents dans le minerai. Ce procédé résout efficacement le problème de l'encapsulation de l'or par les sulfures. Lors de l'oxydation bactérienne, les bactéries métabolisent les minéraux sulfurés, les décomposent et libèrent l'or encapsulé. Parallèlement, l'utilisation de charbon actif dans le processus ultérieur de lixiviation au cyanure permet de tirer parti de sa capacité d'adsorption compétitive pour contrer l'effet de vol d'or des substances carbonées. Par exemple, lors d'une étude sur un gisement d'or carboné de type Carlin au Yunnan, la combinaison de l'oxydation bactérienne et de la cyanuration au charbon en pulpe a permis de récupérer 82.39 % d'or, tandis que la consommation de réactif au cyanure a été réduite de 49.68 %. Cela démontre que le procédé d'oxydation bactérienne et de lixiviation au cyanure de carbone est une méthode efficace pour traiter les minerais d'or carbonés de type Carlin.

Conclusion

Les minerais d'or carbonés de type Carlin présentent des défis importants lors du processus de lixiviation au cyanure en raison de l'encapsulation de l'or et de l'effet de vol d'or du carbone. Si la lixiviation directe au cyanure est généralement inefficace, diverses méthodes de prétraitement, telles que le grillage, l'oxydation chimique et l'oxydation bactérienne, offrent des solutions potentielles. Chaque méthode présente ses propres avantages et limites en termes de récupération d'or, de coût et d'impact environnemental. Parmi elles, l'oxydation bactérienne (lixiviation au cyanure de carbone) et certaines méthodes d'oxydation chimique sont très prometteuses pour traiter efficacement ces minerais réfractaires. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser ces procédés, réduire les coûts et améliorer leur respect de l'environnement, afin de rendre l'extraction de l'or des minerais d'or carbonés de type Carlin plus efficace et durable.