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1 AFFINAGE HYDROMÉTALLURGIQUE DES PRECONCENTRÉS D’OR DE MADAGASCAR Simon RAKOTO

1 AFFINAGE HYDROMÉTALLURGIQUE DES PRECONCENTRÉS D’OR DE MADAGASCAR Simon RAKOTOARISON, Roger RANDRIANJA, Rado ANDRIANAINA RÉSUMÉ L’or est le métal qui existe un peu partout à Madagascar. Il a été exploité depuis le début du 19 ème siècle mais d’une manière artisanale. C’était entre 1960 et 1970 que la production d’or a atteint son maximum de 15 tonnes par an. A Madagascar, l’activité d’exploitation d’or génère d’emplois informels et de revenus pour les artisans mineurs lorsque des gisements sporadiques sont découverts dans des zones aurifères. La formalisation de l’activité de l’or est difficile si bien que la production officielle annuelle est loin d’être la réalité. Les chiffres de la production annuelle de certaines années ne reflètent guère la réalité (28.1 kg en 1963 contre 13 740 kg en 1964 ; 13 kg en 2004 contre 2801 kg en 2001. L’État doit faire un effort d’organisation et de gestion pour rendre l’activité aurifère formelle et que cette dernière génère comme il se doit comme en 1969 (20 136 kg), des revenus décents et stables et pour les exploitants et pour l’État. Notre étude est plus précisément, axée sur la proposition d’une méthode d’affinage de minerais d’or pour minimiser les pertes des produits dans les chantiers aurifères de Madagascar et pour que la production d’or de qualité soit appréciables dans les années à venir. Mots clés : Or, métal, gisement, aurifère, affinage, exploitants, production et traitement. INTRODUCTION La métallurgie de l’or est conduite généralement en deux étapes, sa mise en solution et son extraction à partir de solutions aurifères, puis l’affinage du métal. Au préalable, des opérations de séparations de phases visent à éliminer les phases minéralogiques gênantes. Le procédé de mise en solution s’effectue le plus fréquemment par cyanuration, et l’extraction par cémentation ou adsorption sur charbon actif. En théorie, le traitement des effluents et des stériles, et éventuellement la destruction des cyanures, devrait être conduit sous contrôle strict par des méthodes éprouvées qui doivent être suivies. Notre travail se divise en quatre parties qui sont : Les différents traitements des minerais d’or, La chimie de l’or, Les essais d’affinage au laboratoire et la proposition de méthode d’affinage des préconcentrés d’or. I. LES TRAITEMENTS DES MINERAIS D’OR [W1, W2] A. LA MINÉRALURGIE A chaque apparition d’or dans le minerai, correspond des méthodes minéralurgiques différentes conduisant à des concentrés de teneurs variées et des récupérations variables selon les cas. En effet, la première observation à faire est la dimension des grains d’or libres ou de minéraux porteurs, notamment des sulfures. Les méthodes minéralurgiques courantes sont généralement simples dans leur principe. L’enrichissement par gravité s’applique essentiellement à l’or libre des placers, mais il peut aussi être combiné à la flottation des sulfures porteurs d’or. Dans le premier cas, on effectue souvent un débourbage suivi d’un criblage avant la séparation gravimétrique. Dans le deuxième cas, il est nécessaire de concasser et de broyer le minerai. Comme règle générale, la présence de quantités raisonnables d’or grossier nécessite un traitement par gravité sur les refus de criblage après concassage et sur les sousverses du cyclonage après broyage. 2 B. L’HYDROMÉTALLURGIE [9] Dans la majorité des cas, l’hydrométallurgie de l’or est basée sur sa mise en solution par le cyanure (le métal est alors contenu dans la liqueur d’attaque). Elle est appliquée selon deux techniques : - la lixiviation dynamique en réacteur agité mécaniquement en usine - et la lixiviation statique en tas ou en fosse en plein air. Dans les deux cas, le minerai a subi auparavant des opérations plus ou moins complexes de prétraitement. Dans le cas d’un traitement conventionnel en usine, le minerai issu de l’exploitation minière est concassé et broyé avant d’être lixivié. Lorsque les particules d’or sont facilement libérables et assez grossières (> 75 µm), la concentration gravimétrique peut rejeter un stérile définitif et fabriquer un préconcentré. On peut ainsi atteindre des coefficients de concentration très élevés (de 100 à 1 000 g / t). Lorsque l’or est associé étroitement à des sulfures métalliques, la concentration par flottation conduit à produire un préconcentré des sulfures. Si la proportion d’or libre est élevée, celui-ci est extractible auparavant par voie gravimétrique... C. MÉTALLOGÉNIE DE L’OR [9] Les gisements d’or sont considérés de nature hydrothermale et l’or se retrouve dans les trois systèmes hydrothermalismes (hypo, méso et épithermal). L’or est souvent associé aux amas pyriteux magmatique profond dont les roches mafiques et ultramafiques telles que les dolorites et les autres roches. D. LA FLOTTATION [11] La flottation est un procédé qui fait partie intégrante de traitement de minerais complexes ou réfractaires intervenant comme procédé de concentration en tant que complément de récupération de l’or fin libre non libéré ou existant à l’état de tellurure et échappant à l’amalgamation, à la concentration gravimétrique ou à la cyanuration. On peut donc proposer la flottation comme étant le procédé le plus fiable pour la récupération de l’or fin libre. La flottation remplace le lavage gravimétrique et assure la récupération de l’or libre et du métal associé aux sulfures habituels (pyrite, arsénopyrite et sulfures de cuivre) ou combiné au tellure. E. L’AMALGAMATION [8, 12] Madagascar a produit de l’or depuis 1883 et l’orpaillage artisanal ou le préconcentration à la batée artisanal (méthode gravimétrique) reste de loin le mode de production adopté jusqu’à ce jour. Mais les mineurs de Madagascar n’utilisent pas la méthode de concentration au mercure encore moins celle de concentration par cyanuration, c’est pourquoi que les résidus des traitements sans mercure ni cyanure sont encore riches en particules fines d’or. Le sol de Madagascar regorge beaucoup d’or, mais malheureusement les méthodes utilisées restent traditionnelles et l’affinage de l’or, afin de lui attribuer une valeur compétitive sur le marché mondial, n’est pas connu de tout le monde même en restant artisanal. Seuls quelques bijoutiers le pratiquent et toujours d’une manière artisanale. Avec une amélioration de la gestion de cette ressource et des efforts de modernisation des modes d’exploitation, l’or pourrait aider au développement socio-économique de Madagascar. Aussi pour développer cette filière, nous proposons une méthode améliorée d’affinage du pré concentré d’or. Cette méthode pourrait être vulgarisée auprès des artisans et opérateurs dans le secteur or. 3 L’extraction par le mercure est considérée comme un procédé de dissolution. En effet, si l’or est soluble dans le mercure ou s’il peut former avec ce dernier des composés tels qu’Au2Hg2 et Au Hg2 stable au dessous de leur point de fusion respectif 420°C et 310°C, l’amalgamation est un procédé d’adhésion applicable en pratique en présence d’eau seulement. Quelque soit la méthode employée (table ou fût), les grains métalliques libérés, insolubles dans l’eau sont mouillés dans le mercure. S’ils sont mis au contact de deux liquides, ils auront tendance à traverser l’interface (eau-Hg) et à pénétrer dan l’Hg qui les absorbera. La pénétration et la digestion de l’or ou de l’argent imposent certaines conditions (propreté des surfaces métalliques, absence d’impuretés nuisibles). Le processus normal est analogue à celui des mouillages des sulfures par l’huile ou par l’air. Il peut être considéré comme une réduction de l’énergie superficielle d’un système dans lequel une interface Au - Hg aurait été substituée aux deux interfaces (Au - H2O) et (H2O – Hg) F. LES MÉTHODES ARTISANALES L’extraction minière artisanale et à petite échelle de l’or repose sur des techniques rudimentaires que les mineurs travaillant dans de petites et moyennes exploitations utilisent pour extraire l’or. D’ordinaire, les pratiques suivies sont simples et nécessitent peu d’investissement économique. A Madagascar, point n’est besoin de faire constater que la production artisanale de l’or repose à 90 pourcent sur le traitement à la batée (méthode gravimétrique artisanale) dans les gisements alluvionnaires, dans ou à proximité des fleuves et rivières. Peu de gens utilise le mercure, à l’exception de quelques sociétés détenant des permis officiels et réglementaires à cet effet alors que dans beaucoup de pays producteurs d’or, c’est le mercure qui est souvent utilisé pour séparer le métal du minerai. Dans le monde entier, au moins 100 millions d’individus répartis dans 55 pays travaillent dans les mines d’or pour leurs moyens de subsistance. Il est estimé que cette forme d’extraction par le mercure représente 20 à 30 % de la production aurifère mondiale, soit environ 55 à 800 tonnes par an. [W3] ; G. LE PROBLÉMATIQUE DE L’AMALGAMATION AU MERCURE [19] L’amalgamation du minerai entier consiste à additionner du mercure à l’ensemble du minerai en cours de traitement après le broyage, la pulvérisation ou le lavage au « sluice ». Ce mode d’utilisation du mercure est plus polluant que toutes les autres méthodes. Dans bon nombre de cas, seul un dixième du mercure injecté dans l’amalgamateur ou dans la batée (s’il s’agit d’une amalgamation manuelle) se combine avec l’or pour produire l’amalgame. Le reste (90 %) est excédentaire et doit être récupéré et recyclé, faute de quoi il est rejeté dans l’environnement. Le procédé d’amalgamation du minerai brut entraîne des niveaux élevés de concentrations de mercure dans l’environnement sur le plan local ainsi que des problèmes de santé aigus dus à l’exposition au mercure, aussi bien chez les mineurs que chez uploads/Geographie/ preconcentre-d-or-madagsacr.pdf