Extraction de l'or

La fusion de l'or fut mise en œuvre à partir des environs de -6000 à -3000[2] - [3] - [4]. La technique commença à être en usage en Mésopotamie ou en Syrie[5]. Dans la Grèce antique, Héraclite écrivit sur le sujet[6].

Selon de Lecerda et Salomons (1997), le mercure fut pour la première fois utilisé pour l'extraction aux environs de -1000[7], selon Meech et al. (1998), le mercure fut utilisé pour obtenir de l'or jusqu'à la fin du premier millénaire[8] - [9] - [10] - [11].

Une technique connue de Pline l'Ancien était l'extraction par concassage, lavage, et chauffage, permettant d’obtenir de la poudre du matériau résultant[12] - [13] - [14].

John Stewart MacArthur développa le procédé d'extraction de l'or au cyanure en 1887.

La solubilité de l'or dans une solution aqueuse de cyanure fut découverte en 1783 par Carl Wilhelm Scheele mais un procédé industriel ne fut développé qu'à la fin du XIX^e siècle. L'expansion des mines d'or dans le Rand d'Afrique du Sud commença à ralentir dans les années 1880, alors que les nouveaux gisements découvert avaient tendance à être constitués de minerais pyriteux. L'or ne pouvait pas être extrait de ce composé avec les procédés ou les technologies chimiques alors disponibles.

En 1887, John Stewart MacArthur, travaillant en collaboration avec les frères Robert et William Forrest pour la Société Tennant à Glasgow, en Écosse, développa le procédé MacArthur-Forrest pour l'extraction des minerais d'or. En suspendant le minerai broyé dans une solution de cyanure, une séparation allant jusqu'à 96 % d'or pur fut obtenue[15] - [16] - [17] - [18] - [19] - [20] - [21].

Le procédé fut utilisé pour la première dans le Rand en 1890, conduisant à un boom de l'investissement et à l’ouverture de plus grandes mines d'or. En 1896, Bodländer confirma que l'oxygène était nécessaire pour le processus, chose dont doutait MacArthur, et découvrit que du peroxyde d'hydrogène était formé comme un composé intermédiaire[22].

La méthode connue sous l’appellation « lixiviation en tas » fut proposée en 1969 par le US Bureau of Mines[23] et était en usage dans les années 1970[24].

Évolution de la richesse du minerai d'or.

L'or se trouve principalement sous forme de métal natif, généralement allié à un degré plus ou moins élevé avec de l'argent (électrum) ou parfois amalgamé avec du mercure. L’or natif peut se trouver sous la forme de pépites de taille importante, sous forme de grains fins ou de flocons dans les dépôts alluviaux ou sous forme de grains ou de particules microscopiques incorporés dans d'autres roches.

Les minerais où l'or se combine chimiquement avec d'autres éléments sont relativement rares. Ils comprennent la calavérite, la sylvanite, la nagyagite, la petzite et la krennerite.

Pépites d'or trouvées en Arizona.

La concentration gravitaire fut historiquement le moyen le plus important d'extraire le métal natif utilisant des battes ou des tables de lavage. L’amalgamation avec le mercure fut utilisée pour améliorer la récupération, souvent en ajoutant directement aux riffles, le mercure est encore largement utilisé dans les petites exploitations à travers le monde. Cependant, les procédés de flottation par moussage peuvent également être utilisés pour concentrer l'or. Dans certains cas, en particulier lorsque l'or est présent dans le minerai sous forme de particules grossières dispersées, le concentré obtenu par gravité peut être directement fondu pour former des lingots d'or. Dans d'autres cas, en particulier lorsque l'or est présent dans le minerai sous forme de fines particules ou ne sont pas suffisamment libéré de la roche mère, les concentrés sont traités avec des sels de cyanure, un processus connu sous le nom lixiviation par cyanuration, suivie de la récupération de la solution de lixiviation. La récupération de la solution implique généralement l’adsorption sur charbon actif suivie par une concentration de la solution ou d’une ré-extraction et ou d’une électrodéposition.

La flottation par moussage est généralement appliquée lorsque l'or présent dans un minerai est étroitement associé à des minéraux sulfurés tels que la pyrite ou l’arsénopyrite et quand ces sulfures sont présents en grandes quantités dans le minerai. Dans ce cas, la concentration des sulfures la concentration en or. En général, la récupération de l'or à partir de concentrés sulfurés nécessite un traitement ultérieur, généralement par grillage ou par oxydation humide sous pression. Ces traitements pyrométallurgiques ou hydrométallurgiques sont eux-mêmes généralement suivis par des techniques de cyanuration et d'adsorption par le carbone pour la récupération finale de l'or.

Parfois, l'or est présent en tant que constituant mineur dans un concentré de métal de base (par exemple le cuivre) et on le récupère en tant que sous-produit lors de la production du métal de base. Par exemple, il peut être récupéré dans la boue d'anode pendant un processus de raffinage électrolytique.

Si l'or ne peut être concentré pour fusion, il est lixivié par une solution aqueuse :

1. Le procédé au cyanure est un standard de l'industrie ;
2. Le lessivage au thiosulfate est reconnu pour être efficace sur les minerais possédant des valeurs élevées de cuivre solubles : l'absorption par les composants carbonés qui absorbent préférentiellement les complexes d'or et d'or cyanuré.

La lixiviation en vrac pour extraire l'or est aussi un procédé utilisé pour vérifier les concentrations d'or dans une zone pour où l'or n'est pas immédiatement visible.

Minerai d'or à haute teneur venant d'une veine de quartz près d'Alma, au Colorado. L'apparence est typique de très bons minerais d'or-quartz.

Un minerai d'or « réfractaire » est un minerai qui est naturellement résistant à la récupération par des processus standards de cyanuration et d'adsorption par le carbone. Ces minerais réfractaires nécessitent un prétraitement afin que la cyanuration soit efficace pour récupérer l'or. Un minerai réfractaire contient généralement des minéraux sulfurés, du carbone organique, ou les deux. Les minéraux sulfurés piègent ou englobent souvent des particules d'or, ce qui rend difficile la complexation avec l'or via la lixiviation. Le carbone organique présent dans le minerai d'or peut adsorber des complexes or-cyanure dissous de la même manière que le charbon actif. Ce carbone organique était emporté parce qu'il est nettement plus fin que les tamis de récupération de carbone généralement utilisées pour récupérer le charbon actif.

Les options de prétraitement des minerais réfractaires incluent :

1. Le grillage ;
2. La bio-oxydation ou oxydation bactérienne ;
3. L’oxydation sous pression ;
4. Le broyage ultrafin.

Les procédés de traitement de minerais réfractaires peuvent être précédés d’une concentration (habituellement flottation sulfuré). Le grillage est utilisé pour oxyder à la fois le soufre et le carbone organique à hautes températures avec de l'air et/ou de l'oxygène. La bio-oxydation comprend l'utilisation de bactéries qui favorisent les réactions d'oxydation dans un environnement aqueux. L’oxydation sous pression est un processus aqueux pour l'élimination du soufre réalisée en continu dans un autoclave, fonctionnant à des pressions élevées et des températures un peu élevées. Le broyage ultrafin peut être utilisée lorsque le caractère réfractaire vis-à-vis de libération de particules d'or de la matrice minérale environnante est la principale caractéristique du minerai.

La séparation de l’or consiste principalement à retirer l'argent de l'or et donc à augmenter la pureté de l'or. La séparation de l'or de l'argent était réalisée depuis les temps anciens, commençant en Lydie au VI^e siècle av. J.-C.

Diverses techniques furent mises en œuvre ; la cimentation de sel depuis les temps anciens, la séparation utilisant des acides minéraux distillés à l'époque médiévale, et dans les temps modernes avec la chloration en utilisant le procédé Miller et l'électrolyse en utilisant le procédé Wohlwill.

• Récupération de l'or des cartes électroniques (en)
• Mine d'or
• Fairmined
• Genèse des minerais d'or (en)
• Lixiviation en vrac de l'or extractible (en)

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Gold extraction » (voir la liste des auteurs).