Charbon actif pour la récupération de l'or : comment cela fonctionne-t-il dans l'exploitation minière à petite échelle

La science derrière l'adsorption de l'or à l'aide de charbon actif

Le charbon actif a une structure vraiment intéressante qui le rend excellent pour l'extraction artisanale de l'or. Il possède de nombreux pores minuscules, et cette structure microporeuse lui permet de faire quelque chose de spécial. Il peut capturer sélectivement l'or à partir de solutions cyanurées grâce à un processus appelé chimisorption. Le charbon actif a une grande surface spécifique, allant de 500 à 1500 m²/g. Cette grande surface offre de nombreux points d'ancrage où les complexes or-cyanure peuvent s'attacher. Dans les opérations minières artisanales, cela se produit généralement dans des réservoirs agités ou remués. Les granulés de charbon circulent dans ces réservoirs pour s'assurer qu'ils entrent en contact avec autant de boues aurifères que possible. C'est un peu différent des grands systèmes CIP/CIL. Les mineurs artisanaux, qui travaillent souvent avec un budget restreint et moins d'infrastructures, utilisent généralement des conceptions basées sur des colonnes, plus simples à mettre en place et à gérer.

Mise en œuvre étape par étape pour l'extraction d'or à petite échelle

Maintenant que nous savons comment le charbon actif fonctionne en théorie pour la récupération de l'or, voyons comment les mineurs à petite échelle l'utilisent réellement dans le processus. Premièrement, ils prennent le minerai et le broient jusqu'à une taille de particule de 75 μm. Après cela, ils utilisent du cyanure pour extraire l'or du minerai broyé. La solution qui contient l'or, appelée solution chargée, passe ensuite par des réacteurs remplis de charbon actif. Au cours d'une période de 12 à 24 heures, le charbon peut se charger d'une quantité significative d'or, généralement entre 300 - 600 g/ton. Pour maintenir le processus en bon état de marche, les mineurs doivent régulièrement remplacer le charbon. Une fois que le charbon est saturé d'or, ils l'enlèvent et lui font subir un lavage acide. Ensuite, ils utilisent la chaleur pour le réactiver afin qu'il puisse être réutilisé. Dans les mines d'Afrique de l'Ouest, des essais sur le terrain ont été réalisés en utilisant du charbon de noix de coco dans des unités de traitement modulaires. Ces essais ont montré que le taux de récupération de l'or peut aller de 85 - 92 %, ce qui est très bon pour des opérations traitant seulement 1 - 10 tonnes de minerai par jour.

Sélection de l'Charbon Actif Optimal pour l'Extraction Artisanale

Nous avons vu les étapes de l'extraction à petite échelle de l'or, mais comment ces mineurs choisissent-ils le bon charbon actif ? Eh bien, la taille des pores dans le charbon est un facteur important. Les méso-pores, qui mesurent entre 2 et 50 nm, sont idéaux pour piéger les complexes or-cyanure. Des essais sur le terrain ont montré que le charbon dérivé du cocotier peut retenir 18 % d'or en plus que celui fabriqué à partir de charbon minier. Lorsque les mineurs recherchent un charbon actif, ils doivent vérifier deux éléments importants. Le premier est le nombre d'iode, qui doit être d'au moins 1000 mg/g. Le second est la résistance à l'abrasion, qui doit être d'au moins 95 % de dureté. Récemment, il y a eu des développements passionnants. Les gens fabriquent du charbon actif à partir de déchets agricoles, comme des carbones dérivés de la biomasse. Dans des projets pilotes, ceux-ci ont montré un grand potentiel. Ils peuvent réduire les coûts tout en étant capables d'éluer, ou de retirer l'or, avec une efficacité de 90 à 94 %.

Surmonter les défis courants dans les systèmes de récupération compacts

Choisir le bon carbone est important, mais il existe également certains défis dans les systèmes de récupération d'or à petite échelle. Un gros problème est l'encrassement du carbone. Lorsqu'il y a des contaminants organiques dans l'environnement, la capacité de charge en or du carbone peut diminuer de 40 à 60 %. Dans certaines régions comme les mines communautaires indonésiennes, ils ont trouvé un moyen de résoudre ce problème. Ils utilisent de l'eau oxygénée pour pré-oxyder la solution, et cela aide beaucoup. Un autre problème est la compétition avec le mercure, surtout dans les gisements alluvionnaires. Mais ils ont également trouvé une solution à cela. Les carbones modifiés qui contiennent du soufre incorporé peuvent être 30 % plus efficaces pour extraire l'or. Maintenant, il existe également des analyseurs XRF portables. Ceux-ci sont très utiles car ils permettent aux mineurs de vérifier le carbone en temps réel. Cela leur aide à déterminer le meilleur moment pour remplacer le carbone, et ainsi, ils peuvent réduire les coûts des réactifs de 18 à 22 %.

Techniques Avancées pour Maximiser l'Efficacité de la Récupération

Nous avons parlé des défis et de la manière de les surmonter, mais qu'en est-il de rendre la récupération de l'or encore plus efficace ? Il existe certaines techniques avancées qui sont vraiment utiles. Par exemple, les systèmes d'éluage pulsé utilisent une solution de 3 % de NaOH/0,2 % de NaCN à 110°C. Avec cette méthode, ils peuvent récupérer 98 % de l'or adsorbé en seulement 6 heures de cycles. Comparez cela aux méthodes traditionnelles qui prenaient 72 heures. Dans les coopératives du Zimbabwe, il a été constaté que le contrôle du pH de la solution entre 10,5 et 11,0 pendant l'adsorption permet d'augmenter leur production de 23 %. Il existe également de nouvelles techniques d'électrodesorption. Celles-ci sont excellentes car elles peuvent extraire 99,5 % de l'or sans avoir besoin de températures élevées. Cela est particulièrement utile pour les opérations hors réseau où ils pourraient utiliser des réacteurs solaires.

Pratiques Durables pour une Exploitation Minière Respectueuse de l'Environnement

L'efficacité est importante, mais dans le monde d'aujourd'hui, la durabilité est également une grande préoccupation. Dans les petites mines colombiennes, ils ont mis en place des systèmes de régénération carbone en circuit fermé. Ces systèmes sont vraiment efficaces. Ils peuvent réduire de 65 % la nécessité d'utiliser du carbone vierge. Une autre option durable consiste à utiliser du biochar fabriqué à partir de coques de noix de macadamia. Il fonctionne aussi bien que le charbon actif de qualité commerciale et aide également à créer des chaînes d'approvisionnement locales. L'eau est également un grand problème dans l'exploitation minière. Pour faire face à la forte demande en eau de 5 à 7 m³/tonne, ils ont intégré la collecte des eaux de pluie. Ils utilisent également des bassins de décantation et des filtres au charbon actif. De cette manière, ils peuvent réutiliser 95 % de l'eau de procédé, ce qui signifie qu'ils peuvent respecter les normes de rejet de l'EPA et être plus respectueux de l'environnement.