Une nouvelle technologie pour l'extraction de l'or : le procédé d'oxydation sous pression et de cyanuration

1. Introduction

L'or a toujours revêtu une grande valeur dans divers domaines, de la joaillerie à l'électronique en passant par la finance. Extraire l'or de ses minerais de manière efficace et économique est un aspect crucial de l'industrie minière aurifère. Le procédé traditionnel de cyanuration , qui utilise le cyanure comme agent de lixiviation pour dissoudre l'or du minerai, a été largement employé en raison de son taux de lixiviation élevé et de sa bonne sélectivité. Cependant, il présente également des limites, notamment avec les minerais aurifères réfractaires . Ces minerais, dans lesquels l'or est souvent associé à des minéraux sulfurés, ne permettent pas une extraction efficace par la méthode de cyanuration traditionnelle. Ceci a conduit au développement de nouvelles technologies, parmi lesquelles le procédé d'oxydation sous pression suivie de cyanuration se distingue.

2. Principe du procédé d'oxydation-cyanuration sous pression

2.1 Oxydation sous pression

La première étape de ce nouveau procédé est l'oxydation sous pression. Dans les minerais d'or réfractaires, l'or est généralement encapsulé dans des minéraux sulfurés tels que la pyrite et l'arsénopyrite. Dans des conditions normales, le cyanure ne peut pas accéder efficacement à l'or. L'oxydation sous pression est réalisée dans un autoclave à des températures (généralement 120 à 220 °C) et des pressions (plusieurs atmosphères) élevées. Dans cet environnement à haute température et haute pression, les minéraux sulfurés sont oxydés. Ce processus d'oxydation décompose les minéraux sulfurés, libérant l'or encapsulé et le rendant plus accessible pour l'étape de cyanuration suivante.

2.2 Cyanuration

Après oxydation sous pression, la boue de minerai est soumise à un processus de cyanuration. Les ions cyanure réagissent avec l'or en présence d'oxygène. L'or forme un complexe soluble avec les ions cyanure, qui peut ensuite être séparé des autres composants du minerai par des méthodes telles que la séparation solide-liquide.

3. Flux de processus

3.1 Préparation du minerai

La première étape consiste à préparer le minerai. Le minerai d'or réfractaire brut est d'abord concassé et broyé en fines particules. Cela augmente la surface du minerai, ce qui est bénéfique pour les procédés d'oxydation sous pression et de cyanuration. L'objectif est d'obtenir une granulométrie permettant des réactions chimiques efficaces tout en restant gérable lors des étapes de traitement ultérieures.

3.2 Étape d'oxydation sous pression

Le minerai finement broyé est ensuite introduit dans un autoclave. De l'oxygène y est introduit, et la température et la pression sont ajustées aux niveaux appropriés. Le temps de séjour dans l'autoclave varie selon la nature du minerai, mais est généralement de plusieurs heures. Pendant ce temps, les minéraux sulfurés contenus dans le minerai sont oxydés. Une fois le processus d'oxydation sous pression terminé, la boue est évacuée de l'autoclave.

3.3 Étape de cyanuration

La suspension de minerai oxydé est refroidie puis transférée dans une cuve de cyanuration. Une solution de cyanure, généralement du cyanure de sodium , est ajoutée à la cuve. La suspension est agitée afin d'assurer un bon contact entre la solution de cyanure et les particules de minerai. L'or contenu dans le minerai réagit avec les ions cyanure pour former un complexe soluble. Le processus de cyanuration dure généralement plusieurs heures pour atteindre un taux d'extraction d'or élevé.

3.4 Récupération de l'or

Après la cyanuration, l'étape suivante consiste à récupérer l'or contenu dans la solution de cyanure. Une méthode courante est le procédé de lixiviation au charbon actif (CIP ou CIL). Du charbon actif est ajouté à la solution de cyanure, et le complexe or-cyanure est adsorbé à sa surface . Le charbon chargé d'or est ensuite séparé de la solution . Une autre méthode est la précipitation au zinc : de la poudre de zinc est ajoutée à la solution de cyanure. Le zinc déplace l'or du complexe, formant de l'or métallique, qui peut être filtré et raffiné.

3.5 Traitement des résidus

Les boues résiduelles après la récupération de l'or constituent les résidus. Ces derniers pouvant encore contenir du cyanure et d'autres substances nocives, un traitement approprié est nécessaire. Ils sont généralement soumis à des processus de détoxification pour décomposer le cyanure restant. Cela peut être réalisé par des méthodes telles que l'oxydation chimique ou le traitement biologique. Après détoxification, les résidus peuvent être éliminés en toute sécurité.

4. Avantages du procédé d'oxydation sous pression - cyanuration

4.1 Taux de récupération d'or élevé

Pour les minerais d'or réfractaires, le procédé d'oxydation-cyanuration sous pression permet d'obtenir des taux de récupération d'or nettement supérieurs à ceux de la cyanuration traditionnelle. Dans certains cas, le taux de récupération d'or peut dépasser 90 %, alors que la cyanuration traditionnelle ne peut atteindre que 30 à 60 % pour les mêmes minerais réfractaires. En effet, l'étape d'oxydation sous pression libère efficacement l'or des minéraux sulfurés, permettant ainsi au cyanure de réagir plus efficacement avec lui.

4.2 Adaptabilité à différents minerais

Ce procédé permet de traiter une grande variété de minerais d'or réfractaires, qu'ils contiennent des teneurs élevées en minéraux sulfurés ou d'autres composants complexes. Il offre aux sociétés minières une grande flexibilité dans la sélection des minerais, car elles ne se limitent pas au traitement de minerais faciles à traiter.

4.3 Coût-efficacité à long terme

Bien que l'investissement initial pour la construction d'une usine d'oxydation-cyanuration sous pression soit relativement élevé en raison du besoin d'équipements spécialisés tels que des autoclaves, cette solution peut s'avérer rentable à long terme. Le taux de récupération élevé de l'or permet de produire davantage d'or à partir d'une même quantité de minerai, augmentant ainsi les revenus. De plus, la relative stabilité du procédé réduit le risque de pertes de production dues à une extraction inefficace.

5. Défis et solutions

5.1 Investissement en capital élevé

La construction d'une usine d'oxydation sous pression et de cyanuration nécessite des investissements importants. Les autoclaves, essentiels au processus d'oxydation sous pression, sont coûteux à l'achat et à l'installation. Pour relever ce défi, les sociétés minières peuvent envisager des coentreprises ou des options de financement à long terme. Elles peuvent également réaliser des études de faisabilité détaillées avant d'investir afin de garantir la viabilité économique du projet.

5.2 Préoccupations environnementales et de sécurité

Le cyanure est une substance hautement toxique, et toute fuite ou élimination inappropriée peut entraîner de graves problèmes environnementaux et de sécurité. Le procédé d'oxydation-cyanuration sous pression exige des mesures de sécurité strictes. Celles-ci incluent l'utilisation d'équipements étanches, de systèmes en circuit fermé pour la circulation de la solution de cyanure et une surveillance régulière des concentrations de cyanure dans l'environnement. Pour le traitement des résidus, des technologies avancées de détoxification doivent être utilisées afin de garantir que les résidus rejetés ne constituent pas une menace pour l'environnement.

5.3 Complexité technique

Le fonctionnement du procédé d'oxydation-cyanuration sous pression requiert une expertise technique poussée. Les opérateurs doivent être bien formés à l'utilisation de l'autoclave, au contrôle de la température et de la pression, et à l'ajout correct des réactifs lors du procédé de cyanuration. Les sociétés minières peuvent investir dans des programmes de formation pour leurs employés ou embaucher des techniciens expérimentés. Elles peuvent également établir des partenariats avec des instituts de recherche pour se tenir au courant des dernières avancées technologiques et garantir le bon déroulement du procédé.

6. Conclusion

Le procédé d'oxydation-cyanuration sous pression constitue une avancée majeure dans le domaine de l'extraction de l'or, notamment pour les minerais d'or réfractaires. Il offre des taux de récupération d'or élevés, une adaptabilité à différents minerais et une rentabilité à long terme. Cependant, comme toute technologie, il est confronté à des défis tels que des investissements importants, des préoccupations environnementales et de sécurité, et une complexité technique. En relevant ces défis grâce à une planification adéquate, des investissements dans la sécurité et la formation, et une innovation technologique continue, le procédé d'oxydation-cyanuration sous pression peut jouer un rôle de plus en plus important dans le développement durable de l'industrie aurifère.