Oct 13

Un lent départ pour le procédé SART

Une technologie prometteuse qui pourrait permettre à l'industrie de gagner du temps et d'économiser des millions de dollars

Par Vivian Danielson

Le déclin des taux de découverte pousse les producteurs à se tourner vers la technologie pour rendre plus attirants des gisements qui le sont moins. Plus particulièrement, il est possible d’ajouter de la valeur aux minerais aurifères concentrés ou aux minerais d’or complexes, lesquels comprennent du cuivre ou d’autres métaux de base qui affectent la cyanuration, en utilisant la nouvelle technologie SART qui ne cesse de s’améliorer. Lors de la cyanuration, le cuivre et les métaux de base sont dissous et se lient au cyanure, rendant ce dernier inutilisable. Ce processus est dispendieux, car la consommation de cyanure augmente, tout en état dangereux pour l’environnement, car le cyanure lié au cuivre se décompose plus difficilement.

Le SART (sulfuration, acidification, recyclage, épaississage) est un procédé conçu pour relever ces défis. Il permet de récupérer et de recycler le cyanure, tout en offrant l’avantage d’augmenter les revenus en vendant le dépôt issu d’une précipitation de zinc ou de cuivre à teneur élevée. Par contre, du moins jusqu’à maintenant, le SART n’est pas encore adopté aussi largement que prévu, seulement quelques usines ayant été construites dans le monde. La technologie a fait l’objet d’un certain nombre de présentations lors de la World Gold Conference, qui s’est déroulée à Brisbane en Australie, et l’expérience pratique fait en sorte de bâtir la connaissance sur la manière de l’utiliser et à quel moment le faire.

Dans le procédé SART, la solution de lixiviation contenant les complexes de cyanure de cuivre provenant de la cyanuration est traitée avec de l’acide sulfurique et un réactif au sulfure pour dissoudre le complexe de cuivre-cyanure. Le cuivre est ainsi précipité sous forme de chalcocite (Cu2S), laquelle est épaissie et récupérée comme produit à valeur ajoutée. L’acidification transforme le cyanure en acide cyanhydrique (HCN), qui est récupéré comme cyanure libre après l’ajout d’hydroxyde de calcium et ensuite recyclé dans la solution de lixiviation. Le gypse formé à l’étape de l’ajout d’hydroxyde de calcium, ou neutralisation, est également récupéré.

À petits pas

Parmi les conférenciers participant à la World Gold Conference, on retrouvait Patrick Littlejohn, spécialiste du développement de technologie principal chez BioteQ Environmental Technologies, de Vancouver, une société composée d’experts dans le traitement des eaux usées industrielles. La société est expérimentée dans la conception et l’exploitation d’usines de traitement des eaux usées du recyclage de métal, et elle a développé une expertise dans la précipitation, la sédimentation et l’assèchement des sulfures métalliques. Cette expertise, alliée à la participation de l’entreprise dans plusieurs usines, a permis de faire évoluer la technologie SART.

M. Littlejohn mentionne que la technologie SART a évolué depuis les premières conceptions d’usine qui « souffraient d’un manque de compréhension sur la manière dont la chimie du sulfure se comporte dans une usine de traitement continu, sur les facteurs qui affectent la stabilité et la morphologie du sulfure et sur la manière dont la chimie du sulfure affecte la consommation de réactif ».

Le contrôle de procédé SART s’est amélioré à travers une utilisation plus complexe de l’instrumentation et de la surveillance du pH et du potentiel d’oxydoréduction. M. Littlejohn continue en ajoutant que « BioteQ a réussi à utiliser ces contrôles de procédé afin de produire un rendement de cuivre et de cyanure constant, tout en évitant des problèmes associés à la resolubilisation du cuivre, et afin d’atteindre un rendement d’usine et des résultats de niveaux de décharge complets même s’il subsiste des fluctuations importantes du débit dirigé vers l’usine et de la composition de l’alimentation de l’usine ».

La première usine de la société était celle de Lluvia de Oro au Mexique, appartenant à NWM Mining Corporation. Construite en 2008, l’usine SART a permis de réduire les coûts, d’améliorer le rendement métal de l’or et de sa pureté et de récupérer un sous-produit de cuivre vendable. Cependant, rapidement après la mise en service de l’usine, NWM a fermé la mine, car elle a mis l’accent sur le développement de nouveaux gisements. En 2010, BioteQ a conçu et mis en service une usine SART à la mine de Mastra près de Gumushane, en Turquie. L’usine a aidé la société propriétaire Koza Gold à réduire l’effet du cuivre soluble par cyanuration sur les métaux, à améliorer la pureté de l’or et à conserver la conformité réglementaire pour le cyanure résiduel dans les résidus.

En 2011, BioteQ a signé un contrat avec la société Kinross Gold pour l’examen et la mise en service d’une usine SART en construction à la mine de Maricunga au Chili.

Succès variable

Paul Breuer, dirigeant du volet des métaux précieux pour Minerals Down Under National Research Flagship de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), en Australie, mentionne que la mise en œuvre de la technologie SART demeure toujours contrainte par le besoin de traiter la solution (et non la boue), laquelle, en conjonction avec la séparation par décantation à contre-courant, crée un problème d’équilibre de l’eau, ce qui se traduit par « des coûts en capital élevés et un procédé plus complexe par rapport aux technologies de destruction du cyanure ».

M. Breuer mentionne que certaines opérations convenant à la technologie SART utilisent plutôt la destruction du cyanure en raison des contraintes de coûts en capital. Il explique que « le point de friction principal est que l’industrie est rendue à un point où les sociétés auront des charges d’exploitation plus élevées pour la destruction du cyanure afin de simplifier et de réduire les charges d’exploitation du procédé ».

La première usine SART a été mise en service en 2004 à la mine de Telfer de Newcrest Mining, en Australie, un ancien gisement qui avait été fermé en 2000 en raison du faible prix de l’or. M. Breuer affirme que la mine de Telfer convient bien à une usine SART en raison des niveaux exceptionnels de cuivre soluble par cyanuration dans le volet de concentré de pyrite. Son usine de concentration est dotée de circuits de flottation et de cyanure. L’usine SART a permis d’atteindre des niveaux élevés de récupération du cuivre et du cyanure, mais il fallait ajouter plus de sulfure que prévu.

« Le problème touche le temps de rétention dans l’usine SART », dit M. Breuer. Ce dernier et Andrew Simons, un étudiant au doctorat à l’université Curtin, ont rédigé un document sur le sujet pour la World Gold Conference. « Au fil du temps, la chimie de la précipitation de sulfure de cuivre acidifiée se libère et le cuivre [précipité] est dissous de nouveau dans la solution en cyanure de cuivre. Ce procédé commence en quelques minutes, déclenchant le besoin d’utiliser plus de sulfure, rajoute M. Breuer. Les solutions de conception sont là, mais un coût y est attaché. »

Dans tous les cas, le rendement incertain de l’usine SART fait pâle figure en comparaison des problèmes chroniques à la mine à faible teneur, notamment les manques à gagner en ce qui a trait à la production, les réserves réduites par rapport aux estimations des études de faisabilité et les coûts de production qui ont récemment atteint le plafond de 1 570 $ l’once. Newcrest diminue ses opérations au milieu des rumeurs d’une possible fermeture.

Le procédé SART a également été utilisé à la mine rentable de Yanacocha au Pérou, laquelle a produit 26 millions d’onces d’or pour Newmont Mining et Buenaventura depuis 2003. Construite en 2008, l’usine SART s’est avérée efficace en ce qui a trait à la récupération du cuivre et du cyanure, mais le procédé était souvent difficile à contrôler et il a souffert d’une consommation excessive de sulfure et de précipités à faible teneur.

Les gisements de la mine de Yanacocha ont une plus faible teneur en cuivre soluble par cyanurisation que la mine de Telfer, ce qui se traduit par des précipités à plus faible teneur, mais selon M. Breuer, les problèmes éprouvés par la mine sont les mêmes que ceux de la plupart des usines SART qui traitent des solutions de cyanure. « Le procédé est solide en laboratoire et fonctionne de manière efficace à l’ajout de sulfure stœchiométrique. Le problème se pose lorsque l’on passe à une usine [échelle réelle] et que ce n’est pas nécessairement le cas », explique-t-il.

Par ailleurs, ces premières usines nous ont permis d’en apprendre beaucoup. Les enquêtes réalisées par Simons ont permis de découvrir que le temps d’épaississage touche le rendement du procédé SART, car la perte de sulfure [réaction] du système fait en sorte que le précipité de sulfure de cuivre est dissous de nouveau. Le circuit de précipitation du sulfure et son temps de séjour sont considérés comme des éléments essentiels à la production de produits de sulfure à teneur élevée.

M. Breuer mentionne que l’instrumentation est à notre disposition pour améliorer l’optimisation et le contrôle de procédé, mais qu’elle peut être difficile à entretenir, ce qui se traduit par une faible fiabilité. « Il s’agit d’un défi important, car la plupart des usines de traitement de l’or fonctionnent par commande par rétroaction, à partir de la mesure et de l’analyse d’échantillon, plutôt que par un contrôle en temps réel/sans rétroaction utilisant les mesures en ligne. »

La surveillance du sulfure en trop est une option, dit M. Breuer, mais elle est difficile à mettre en application en raison de l’inefficacité des électrodes spécifiques pour le sulfure, causée par l’effet de l’acide cyanhydrique ajouté. Il ajoute que le potentiel d’oxydoréduction est un indicateur de l’ajout de sulfure jusqu’à la quantité stœchiométrique, mais il ne donne pas une bonne mesure quantitative pour contrôler l’ajout excessif requis pour le procédé. Quantifier le cuivre qui entre dans le procédé est le paramètre de contrôle recommandé. Bien que le pH serve à contrôler l’ajout d’acide, il ne donne pas une bonne indication du sulfure en trop.

« Le procédé SART aide à améliorer les données économiques du projet, mais pas toutes », lance-t-il en guise d’avertissement.

Évolution prudente

Louie Diaz, gestionnaire des communications chez Kinross, dit que l’usine SART de Maricunga de la société a été terminée dans la deuxième moitié de 2012. L’emplacement représente un défi technologique, étant donné l’altitude et les hivers rigoureux et venteux dans les Andes, au Chili.

« L’usine est enfermée dans un bâtiment, une caractéristique unique des usines SART du monde, pour la protéger contre les intempéries, dit M. Diaz. Un chauffage et une aération convenables étaient essentiels pour nous assurer de respecter nos normes élevées en matière de sécurité et d’exploitation. »

M. Diaz ajoute que l’usine de 80 millions de dollars offre un rendement au-delà des attentes. « Étant donné que le procédé SART est une entreprise très complexe au point de vue technologique, nous avons introduit dans l’usine de Maricunga des technologies qui n’ont pas été utilisées précédemment et nous avons construit une usine avec un degré élevé d’automatisation. Nous continuons d’apporter de petits ajustements à l’usine, y compris des réglages de précision à la fin du procédé, lors de la production du produit de cuivre. »

L’usine SART de Maricunga est l’une des plus grandes au monde, en mesure de traiter 750 mètres cubes de lixiviat de cyanure par heure. Si son succès se poursuit, cette usine pourrait être le point de départ d’une application élargie de la technologie.

Traduit par SDL

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