En tant que ressource stratégique à la fois monétaire et industrielle, l’or est recherché dans des secteurs clés tels que la joaillerie, l’électronique, l’aérospatiale et les réserves financières mondiales. Actuellement, les processus d’extraction d’or les plus répandues font appel à cinq procédés: le charbon en pulpe, la cyanuration, la séparation par gravité, la flottation et la lixiviation en tas. Ces procédés permettent non seulement d’augmenter les taux d’extraction d’or par rapport aux méthodes traditionnelles (60 %-70 %) à plus de 90 %, mais aussi de valoriser les minerais complexes à faible teneur tout en réduisant les émissions de carbone.
Les 5 processus d’extraction d’or les plus courants sont : la cyanuration est très efficace, mais exige une gestion environnementale rigoureuse. La séparation par charbon actif est très efficace pour le traitement des minerais fins à forte teneur en argile, avec un taux de récupération d’or de 90-98%. La séparation par gravité convient à l’extraction de l’or alluvial ou des minerais à faible teneur. La flottation utilise des réactifs pour enrichir les minerais sulfurés. La lixiviation en tas est une option économique pour les minerais à faible teneur.
Coup d'œil rapide
Cinq principaux Processus D’extraction D’or
1. Méthode au cyanure
Le principe de base de la méthode au cyanure consiste à utiliser une solution de cyanure en milieu alcalin pour provoquer une réaction redox avec l’or, formant ainsi un complexe or-cyanure stable. L’or est ensuite récupéré par adsorption sur charbon actif ou échange de zinc. Le processus complet comprend principalement le concassage, le broyage, la lixiviation au cyanure, la séparation solide-liquide et la récupération de l’or.
Avantages:
La majeure partie de la production d’or repose sur la méthode au cyanure, car elle offre des taux de récupération pouvant atteindre 95 % et convient à une large gamme de minerais (y compris les minerais sulfurés difficiles à traiter).
Inconvénients:
- Le cyanure est hautement toxique et nécessite une gestion rigoureuse des eaux usées et des résidus, sous peine de présenter des risques environnementaux.
- Certains minerais nécessitent parfois un traitement de préoxydation (comme le grillage ou la bio-oxydation), ce qui augmente les coûts.
Scénarios d’application
Le procédé de cyanuration est particulièrement adapté aux grandes mines d’or à haut rendement, notamment celles à forte teneur en or oxydé, mixte ou libre. Sa technologie de base repose sur la dissolution efficace des fines particules d’or par le cyanure, ce qui le rend particulièrement adapté au traitement des minerais à faible teneur. Les procédés modernes sont souvent combinés à la lixiviation au charbon actif (CIL) ou à la lixiviation en tas afin de réduire davantage les coûts et d’améliorer les taux de récupération.
2. Procédé de charbon en pulpe (CIP) l’or
Le procédé de charbon en pulpe (CIP) consiste à ajouter du charbon actif directement à une suspension de cyanure pour récupérer l’or. Le procédé comprend le prétraitement du minerai, la lixiviation au cyanure, l’adsorption sur charbon actif, la récupération par désorption et la régénération du charbon. Le minerai d’or est d’abord concassé et broyé en une suspension, qui est ensuite mélangée à une solution de cyanure pour dissoudre l’or et former un complexe or-cyanure. Du charbon actif est ensuite ajouté, utilisant sa structure poreuse pour adsorber le complexe or-cyanure de la suspension. Le charbon chargé en or subit une désorption, transférant l’or en solution. Le produit aurifère est ensuite obtenu par électrolyse ou déplacement. Le charbon actif désorbé est ensuite activé et régénéré pour être recyclé. Comparé au procédé traditionnel de “lixiviation-filtration-adsorption”, ce procédé élimine les étapes de séparation solide-liquide telles que le filtre-presse à plaques et cadres, réduisant ainsi la consommation d’énergie de 25 à 30 %.
Avantages
- Taux de récupération d’or élevé. Le charbon actif possède une forte capacité d’adsorption des complexes or-cyanure, atteignant un taux de récupération global supérieur à 90 %.
- Il convient aux minerais complexes, notamment ceux à forte teneur en boues difficiles à séparer par séparation solide-liquide traditionnelle. Il résout le problème du traitement des minerais boueux.
- Il élimine les étapes de filtration et de lavage, réduisant ainsi les investissements en équipements et les coûts d’exploitation.
- Il est respectueux de l’environnement et contrôlable. Les eaux usées contenant du cyanure peuvent être traitées conformément aux normes de rejet, et le charbon actif est recyclable pour réduire les consommables.
Inconvénients
- Il nécessite des équipements spécialisés tels que des cuves d’adsorption et des systèmes d’électrolyse par désorption, ce qui entraîne un investissement initial élevé.
- Il exige un contrôle strict de la concentration des boues, du pH et du dosage du cyanure, ce qui entraîne des exigences opérationnelles élevées.
Scénarios applicables
Le procédé de charbon en place (CIP) est particulièrement adapté aux opérations minières à grande échelle, telles que le traitement des minerais très boueux, la flottation des concentrés d’or et le traitement des résidus. Le procédé CIP permet l’adsorption directe dans la boue, éliminant ainsi l’usure du tissu filtrant. L’or contenu dans le minerai d’or fin se présente sous forme de colloïdes ou de microparticules. Le charbon actif a une capacité d’adsorption de 50 à 100 g/kg d’or dissous, est très résistant aux impuretés et permet une récupération élevée du concentré d’or. Le procédé au charbon actif, avec ses procédés intégrés de lixiviation et d’adsorption, récupère efficacement l’or dissous tout en conciliant adaptabilité et respect de l’environnement. Malgré les défis liés aux coûts et à la maîtrise des procédés, il reste un acteur incontournable de l’extraction de l’or.
3. séparation par gravité de l’or
La séparation gravitaire est une technologie de séparation physique qui extrait l’or en exploitant les différences de densité minérale. Son principe fondamental est que, sous l’effet de la gravité, les particules d’or à haute densité (19,3 g/cm³) et les minéraux de gangue à faible densité (généralement 2-3 g/cm³) suivent des trajectoires différentes dans un flux d’eau ou d’air, assurant une séparation efficace. Les équipements de séparation gravitaire utilisent principalement des tables vibrantes, des concentrateurs centrifuges et des goulottes hélicoïdales, et conviennent à la récupération de l’or grossier.
Avantages:
- Aucun réactif chimique n’est requis, ce qui le rend très respectueux de l’environnement.
- Le procédé est simple, nécessite un faible investissement en équipement et est facile à utiliser et à entretenir, ce qui le rend adapté aux mines de petite et moyenne taille ou aux zones reculées.
- La faible consommation d’énergie repose principalement sur le débit d’eau et le mouvement mécanique, et les coûts d’exploitation ne représentent que la moitié de ceux de l’extraction chimique de l’or.
- Elle peut être utilisée comme méthode de préconcentration pour récupérer rapidement les particules d’or grossières, réduisant ainsi le traitement ultérieur.
Inconvénients:
- Cette méthode présente des taux de récupération limités pour les particules d’or fines (< 0,01 mm) et nécessite souvent une intégration avec la flottation ou la cyanuration. Si la teneur en boues dépasse 15 %, l’équipement risque de se boucher, nécessitant un prétraitement, un nettoyage et une vidange.
- Selon les propriétés du minerai, si l’or est incrusté dans la gangue sous forme d’inclusions microscopiques (comme dans les minerais sulfurés), la séparation individuelle de l’or est difficile et la séparation est médiocre.
Scénarios applicables
La séparation gravimétrique est particulièrement adaptée au traitement de l’or grossier provenant de gisements d’or alluvionnaire, de gisements d’or alluvionnaire et de minerais primaires. Cette technologie reste la base de l’exploitation de l’or alluvial dans des régions comme l’Afrique (Ghana) et l’Amérique du Sud (Brésil). Il est particulièrement adapté aux mines de petite et moyenne taille ou aux opérations d’extraction d’or d’urgence, car l’équipement est léger, facile à installer et peut être mis en production rapidement.
4. Flottation de l’or
La flottation de l’or permet un enrichissement efficace de l’or fin grâce à l’action de réactifs et à l’adsorption par bulles. Son principe fondamental est l’utilisation de tensioactifs pour modifier l’hydrophobicité de la surface minérale.
Avantages:
- Excellents taux de récupération de l’or fin, particulièrement adapté aux minerais où l’or est présent sous forme de colloïdes ou d’inclusions.
- Récupération simultanée des métaux associés, tels que le cuivre et le plomb, permettant ainsi une meilleure utilisation des ressources.
- Le procédé est flexible et s’adapte à différents types de minerais en ajustant la formulation du réactif.
Inconvénients:
- Le coût du réactif est élevé et certains collecteurs sont toxiques.
- Le procédé est complexe et nécessite un contrôle strict de paramètres tels que la finesse de broyage et le pH, ce qui entraîne des exigences opérationnelles plus élevées que les méthodes physiques.
Scénarios d’application:
La flottation est le procédé privilégié pour les minerais d’or sulfurés fins. Lorsque l’or est présent sous forme d’inclusions microscopiques dans des minéraux tels que la pyrite et l’arsénopyrite, les taux de récupération peuvent atteindre 85 à 95 %. L’adaptation du système collecteur “cuivre–plomb-zinc” permet une séparation sélective des différents sulfures métalliques. Ce procédé est également couramment utilisé pour le prétraitement des minerais d’or à faible teneur, en les enrichissant d’abord pour obtenir des concentrés à haute teneur, qui sont ensuite envoyés à l’extraction au cyanure, réduisant ainsi le coût du traitement chimique ultérieur. De plus, pour les minerais à grains fins et à forte teneur en boues, un procédé combiné « débouchage-flottation » peut être utilisé pour réduire la consommation de réactifs due aux boues.
5. Procédé de lixiviation en tas d’or
La lixiviation en tas est un procédé physico-chimique qui utilise des solvants pour percoler à travers des tas de minerai afin de dissoudre et de récupérer l’or. Elle repose sur le principe de la lixiviation par percolation.
Avantages:
- Le procédé est simple et ne nécessite que des équipements de base tels que le tas, la pulvérisation et la collecte des liquides. Son seuil d’exploitation est bas et convient aux mines de petite et moyenne taille ou aux zones reculées.
- Il permet de récupérer des ressources à faible teneur, considérées comme des “minerais résiduaires” par les procédés traditionnels, et son impact environnemental est maîtrisable.
Inconvénients:
- Les taux de récupération sont relativement faibles, généralement de seulement 60 % à 80 % (15 % à 25 % inférieurs à ceux de la lixiviation au charbon en pulpe), et les fines particules d’or sont facilement perdues avec la solution.
- En raison de contraintes naturelles, les basses températures (< 10 °C) réduisent la vitesse de réaction. Les saisons des pluies peuvent entraîner une dilution de la solution ou une perte de cyanure, et un apport d’eau supplémentaire est nécessaire dans les zones arides.
Scénarios appropriés:
La lixiviation rapide en tas peut générer des rendements à court terme lors de la construction d’une mine ou lorsque le minerai à haute teneur est rare. Elle est particulièrement efficace dans les gisements aurifères de type filonien de quartz présentant une forte oxydation et une bonne perméabilité. On peut citer comme exemples la lixiviation en tas de résidus (traitement des bassins de résidus historiques) ou la lixiviation en tas de stériles (récupération de l’or issu de l’extraction des stériles issus de l’exploitation à ciel ouvert).
Dans le processus d’extraction d’or, la cyanuration est une méthode économique adaptée aux minerais complexes à faible teneur, mais qui nécessite des contrôles environnementaux stricts. Le charbon en pulpe (CIP) est la méthode privilégiée pour les minerais complexes en raison de son adsorption efficace et de ses taux de récupération élevés (plus de 90 %). La séparation gravitaire, avec ses avantages de séparation physique verte, est adaptée à l’or grossier et aux scénarios respectueux de l’environnement. La flottation est spécialisée dans l’enrichissement de l’or fin. La lixiviation en tas offre une solution économique aux défis du développement des mines d’or à faible teneur.
Cinq technologies couvrent l’ensemble des scénarios, de l’or rocheux à haute teneur à l’or alluvial et aux stériles, conciliant efficacité et respect de l’environnement. Pour des solutions d’extraction d’or personnalisées, contactez-nous pour un accompagnement professionnel !