Oxygène pour la lixiviation de l’or (CIL et CIP)

Pourquoi la lixiviation a besoin d’oxygène

Un article d’Eriez republié par Austmine en octobre 2020 note que la réaction or-cyanure résumée par l’équation d’Elsner exige à la fois de l’oxygène et du cyanure pour progresser. Une revue de 1992 de K. E. Haque, publiée par l’Institut canadien des mines, de la métallurgie et du pétrole, explique pourquoi l’oxygène compte : la plupart de l’or se trouve à l’état natif, son oxydation est indispensable à sa dissolution dans la solution de cyanure, et la cyanuration à pH élevé favorise cette oxydation par un oxydant doux comme l’air ou l’oxygène.

Haque note aussi que la préaération de la pulpe à l’air ou à l’oxygène atténue les effets néfastes des sulfures, arséniates et antimoniates solubles sur la cyanuration, et que l’or réfractaire peut être libéré par grillage en présence d’oxygène ou par lixiviation sous pression d’oxygène.

CIP et CIL

Dans le procédé charbon en pulpe (CIP), tel que décrit dans le brevet américain 4,816,234 (1989), le minerai broyé est d’abord lixivié dans une série de cuves agitées, où l’or est en grande partie dissous, puis la pulpe passe dans des cuves où des granulés de charbon actif adsorbent l’or de la solution. Le procédé charbon en lixiviation (CIL) fait les deux à la fois : le même brevet décrit la dissolution et l’adsorption comme pratiquement simultanées, et un audit du Code du cyanure de 2019 d’une usine CIL la décrit comme lixiviant l’or et l’adsorbant sur charbon actif en même temps.

Air, air enrichi ou oxygène pur

Eriez explique que l’oxygène injecté doit d’abord se dissoudre, et que le transfert à travers l’interface gaz-liquide, la plus lente des deux étapes, contrôle généralement la vitesse ; injecter le gaz par barbotage directement dans la cuve de lixiviation agrandit cette interface. L’ajout de peroxyde est une autre façon d’augmenter l’oxygène dissous, mais son usage a diminué, principalement en raison de son coût élevé, et l’injection de gaz est la méthode la plus courante.

On utilise généralement de l’air, de l’air enrichi en oxygène ou de l’oxygène de haute pureté. La loi de Henry fixe une limite supérieure à l’oxygène dissous que l’air peut apporter ; au-delà, la pression partielle d’oxygène doit être augmentée en enrichissant l’air ou en utilisant de l’oxygène pur. Eriez note que l’oxygène coûte plus cher que l’air, mais que les gains métallurgiques de l’injection d’oxygène compensent le plus souvent ce coût, tandis que des considérations propres au site font parfois de l’air le gaz préféré.

Chiffres publiés

• Dans une étude de 1995 portant sur un minerai d’or antimonifère (M. Wong, Institut canadien des mines, de la métallurgie et du pétrole), l’extraction de 94 % de l’or demandait 1 g/L de cyanure de sodium et 48 heures à 7 ppm d’oxygène dissous avec 90 % du minerai sous 200 mesh, mais 0,25 g/L et 16 heures à 20 ppm avec 80 % sous 200 mesh. Pour ce minerai, la lixiviation enrichie en oxygène a divisé le temps de séjour par trois et la consommation de cyanure par quatre.
• Un audit de recertification du Code du cyanure de mars 2019 d’une mine d’or consigne un oxygène dissous moyen d’environ 24 ppm dans ses deux premières cuves de lixiviation, deux générateurs d’oxygène PSA produisant environ 8 tonnes d’oxygène par jour à 92 % de pureté pour les cuves CIL, et un complément d’oxygène dosé sous forme de peroxyde d’hydrogène dans les cuves de lixiviation 3 et 4.

Ces chiffres décrivent un seul minerai et une seule usine.

Oxygène sur site avec l’ULTRAOX VSA

Ultra Controlo cite la lixiviation de l’or dans les mines parmi les applications de l’ULTRAOX VSA, sa centrale d’oxygène industrielle. L’ULTRAOX VSA délivre de l’oxygène de 75 % à 95 % à 50 kPa, avec un surpresseur d’oxygène supplémentaire pour des pressions plus élevées, est fourni sur skid ou en conteneur, et peut remplacer des systèmes cryogéniques avec réservoirs d’oxygène liquide ou fonctionner comme source principale d’alimentation. Ses sept modèles délivrent de 18 à 240 m³/h à 93 % d’oxygène ; voir générateurs d’oxygène industriels.