Champ d'application et déroulement du processus de la méthode de lixiviation en cuve de cyanuration pour les mines d'or

1. Introduction

La lixiviation par cyanuration est une méthode importante d'extraction de l'or à partir des minerais. Cette méthode possède un champ d'application spécifique et comprend une série d'étapes bien définies, qui jouent un rôle crucial dans l'extraction efficace des ressources aurifères.

2. Champ d'application

2.1 Exigences relatives à la taille des particules de minerai

Les minerais d'or adaptés à la lixiviation en cuve présentent généralement une dissémination d'or fine. Lorsque les particules d'or sont très fines, il est difficile de les séparer par des méthodes physiques simples, comme la séparation par gravité. Dans ce cas, la lixiviation en cuve par cyanuration peut être utilisée. Par exemple, dans certains minerais d'or oxydés, l'or se présente souvent sous forme de grains fins, qui peuvent être traités efficacement par lixiviation en cuve.

2.2 Exigences relatives à la teneur du minerai

Cette méthode est particulièrement adaptée aux minerais d'or à faible ou très faible teneur. Pour les minerais d'or à haute teneur, des méthodes d'extraction plus efficaces et plus rapides peuvent être privilégiées. Cependant, pour les minerais à faible teneur dont la teneur en or par unité de masse est relativement faible, la lixiviation en cuve peut néanmoins permettre une extraction économique sous certaines conditions. Son coût relativement faible en fait une option viable pour le traitement de ces minerais.

2.3 Exigence de perméabilité du minerai

Les minerais à faible perméabilité conviennent également à la lixiviation en cuve. Si le minerai est perméable, la solution de cyanure risque de le traverser trop rapidement, réduisant ainsi le temps de contact entre le cyanure et l'or et, par conséquent, le taux de lixiviation. En revanche, pour les minerais à faible perméabilité, la lixiviation en cuve permet de contrôler le débit et le temps de contact de la solution de cyanure, garantissant ainsi de meilleurs résultats. Par exemple, les minerais de type « coiffe d'oxyde de fer » contenant de l'or à grains fins et les minerais de type « filon de quartz oxydé » contenant également de l'or à grains fins présentent souvent une perméabilité relativement faible et sont parfaitement adaptés à la lixiviation en cuve. Cette méthode permet d'atteindre un taux de récupération de 70 à 90 % pour ces minerais.

3. Flux de processus

3.1 Préparation des cuves de lixiviation

Les cuves de lixiviation utilisées dans le procédé sont généralement fabriquées à partir de matériaux tels que le bois, le fer ou le béton. Leur fond peut être plat ou légèrement incliné, et leur forme peut être circulaire, rectangulaire ou carrée. À l'intérieur, un faux fond en plaques perforées résistantes aux acides est installé. Une toile filtrante est posée sur le faux fond, sur lequel est posée une grille en lattes de bois ou en métal résistant à la corrosion. Le faux fond sert à filtrer et à soutenir le minerai. Avant de commencer le processus de lixiviation, il est nécessaire de s'assurer que les cuves, en particulier la cuve de lixiviation et la cuve de liquide pauvre, sont imperméables et pratiquement sèches.

3.2 Prétraitement du minerai - Concassage et criblage

Les minerais aurifères extraits doivent être concassés jusqu'à obtenir une granulométrie précise. Ils sont d'abord introduits dans l'étape de concassage pour une dissociation simple. Selon la granulométrie requise, on distingue les opérations de concassage grossier, moyen et fin. Généralement, un concasseur à mâchoires est utilisé pour le concassage grossier, permettant de réduire la granulométrie à environ 50-100 mm. Ensuite, un concasseur à cône est utilisé pour les opérations de concassage moyen et fin, réduisant la granulométrie à une plage de 5-25 mm. Après concassage, les minerais sont criblés par un crible vibrant afin d'assurer une granulométrie uniforme. Les minerais grossiers ne répondant pas aux exigences sont renvoyés au concasseur pour un nouveau concassage, et les minerais qualifiés passent à l'étape suivante.

3.3 Processus de lixiviation

1. Chargement des minerais dans la cuve : Les minerais concassés et tamisés sont chargés dans la cuve de lixiviation.

2. Préparation de la solution de lixiviation : Dans la cuve de lixiviation à faible teneur en liquide, une solution alcaline de cyanure est préparée comme agent de lixiviation. La concentration de cette solution est généralement maintenue dans une certaine plage, entre 0.05 % et 0.1 %, déterminée expérimentalement en fonction des propriétés spécifiques du minerai. Cette concentration permet une extraction efficace de l’or tout en minimisant l’impact environnemental.

3. Opération de lixiviation : La solution de lixiviation préparée est pompée dans la cuve de lixiviation. Au cours du processus, la solution imprègne lentement la couche de minerai. L’or contenu dans le minerai réagit avec le cyanure présent dans la solution sous l’action de l’oxygène (généralement, de l’air est introduit dans la cuve). L’équation de la réaction chimique principale est : \(4Au + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2] + 4NaOH\). Lors de cette réaction, l’or forme des complexes or-cyanure solubles et se dissout dans la solution. La durée de la lixiviation est relativement longue, généralement de plusieurs jours à plusieurs semaines, selon des facteurs tels que la nature du minerai, sa granulométrie et la concentration de la solution de lixiviation. Pendant le processus, il est nécessaire de contrôler régulièrement la concentration, le pH et la teneur en or de la solution afin de garantir des conditions optimales de la réaction de lixiviation.

3.4 Séparation de la solution aurifère (riche - liquide)

Une fois la lixiviation terminée et la concentration et la teneur du liquide détectées, la solution aurifère (liquide riche) est évacuée du fond de la cuve. Ce liquide riche contient des complexes or-cyanure dissous et doit être traité pour récupérer l'or.

3.5 Récupération de l'or

1. Méthode de déplacement par poudre (feuille) de zinc : Une méthode courante de récupération de l’or est la méthode de déplacement par poudre (feuille) de zinc. Le zinc possède un pouvoir réducteur plus important que l’or. Lorsqu’on ajoute de la poudre ou une feuille de zinc au liquide riche, une réaction de déplacement se produit. L’équation de la réaction chimique est : 2Na[Au(CN)₂] + Zn = 2Au + Na₂[Zn(CN)₄] (2Au + Na₂[Zn(CN)₄]). L’or est déplacé du complexe or-cyanure par le zinc et précipite sous forme de particules solides. Après la réaction de déplacement, le mélange solide-liquide est filtré pour obtenir les solides aurifères, qui sont ensuite traités pour la fusion.

2. Méthode d'adsorption sur charbon actif : Une autre méthode consiste à adsorber l'or sur du charbon actif . Ce dernier possède une grande surface spécifique et une forte capacité d'adsorption. La solution riche est passée à travers une colonne remplie de charbon actif . Les complexes or-cyanure présents dans la solution sont adsorbés à la surface du charbon actif. Après adsorption, le charbon actif chargé en or est séparé de la solution. Il est ensuite soumis à un traitement de désorption. Généralement, une solution de désorption (par exemple, un mélange d'hydroxyde de sodium et de cyanure de sodium ) est utilisée pour désorber l'or du charbon actif à une température et une pression données. La solution contenant l'or désorbé est ensuite électrolysée pour obtenir l'or.

3.6 Traitement des résidus et des déchets liquides

1. Traitement des résidus miniers : Après l’extraction de l’or, les résidus contiennent encore du cyanure et d’autres impuretés. Afin de respecter les normes environnementales, un traitement est nécessaire. Une méthode courante consiste à ajouter des réactifs tels que le métabisulfite de sodium et le sulfate de cuivre pour décomposer et éliminer le cyanure. Après traitement, les résidus peuvent être stockés ou transformés ultérieurement.

2. Traitement des effluents liquides : Les effluents liquides générés lors du procédé contiennent du cyanure et d’autres substances nocives. Ils doivent être traités par des procédés tels que la précipitation chimique, l’échange d’ions et le traitement biologique afin de réduire leur teneur en substances nocives et de respecter les normes nationales de rejet avant leur rejet.

4. Conclusion

La méthode de lixiviation en cuve par cyanuration présente un champ d'application unique dans l'industrie aurifère, notamment pour les minerais d'or fins, à faible teneur et à faible perméabilité. Grâce à une série d'étapes rigoureuses, cette méthode permet d'extraire efficacement l'or des minerais. Cependant, l'utilisation de cyanure dans ce procédé impose des mesures strictes de sécurité et de protection de l'environnement afin de garantir la sécurité des travailleurs et de minimiser l'impact sur l'environnement. Avec le développement continu des technologies minières, de nouvelles améliorations et optimisations de ce procédé devraient améliorer l'efficacité de l'extraction de l'or et réduire les coûts tout en garantissant le respect de l'environnement.