octobre 2015

La boucle est bouclée

Dundee Technologies durables présente un nouveau procédé d'extraction de l'or sans cyanure en circuit fermé

Par Michael Yang

DST-Thetford-Mines
L'usine de démonstration récemment mise en service de Dundee Technologies durables peut traiter 15 tonnes par jour de minerai aurifère concentré | Tom DiNardo

Dundee Technologies durables (DST) décuple ses efforts pour développer un procédé d'extraction de l'or sans cyanure. 

Début juillet, la société a mis en service une usine de démonstration à l'échelle industrielle à Thetford Mines, au Québec, laquelle peut traiter jusqu'à 15 tonnes par jour de minerai aurifère concentré à l'aide de son procédé exclusif de chloruration. Cette usine produira environ 10 000 onces d'or dans des conditions d'exploitation continue sur les deux années à venir afin de démontrer l'efficacité du procédé et d'identifier les éventuels problèmes.

Le premier lot de matériau à être traité est un concentré de sulfure de cuivre et d'or de la mine Chelopech en Bulgarie, exploitée par la société sœur Dundee Precious Metals. La société prévoit ensuite de s'attaquer aux minerais oxydés et sulfurés qu'elle a extraits de plusieurs régions d'Amérique du Nord et du Sud, notamment dans la ceinture aurifère de l'Abitibi au Canada et la province de San Juan en Argentine.

« Notre approche repose sur un procédé historique de chloruration que l'on a modernisé de manière à ce qu'il soit plus efficace », expliquait Jean-Marc Lalancette, développeur de la technologie et président honoraire de la société. « Elle arrive à un moment idéal pour l'industrie ».

Au vu des inquiétudes croissantes concernant les effets sur l'environnement à court et long termes de l'utilisation du cyanure, une interdiction formelle d'utiliser cette substance chimique a été décrétée dans de nombreux territoires miniers tels que les États américains du Montana et du Wisconsin, et plusieurs provinces d'Argentine. « Avec ce procédé, on obtient uniquement des déchets sous la forme d'éléments stériles et inertes, ce qui signifie que l'on n'a pas à se soucier des résidus acides », indiquait M. Lalancette. « Il répond aux réglementations environnementales du monde entier. »

Le projet a obtenu une subvention de 700 000 $ du gouvernement québécois en 2011, et 5 millions $ du gouvernement fédéral en 2013.

Comme l'expliquait David Lemieux, premier vice-président de DST, la chloruration est un procédé rapide, et le temps de contact de l'agent réactif est de seulement une à deux heures, et non pas de plusieurs jours comme le requiert la cyanuration. Ce procédé permet également de traiter de manière rentable les métaux communs à faible teneur (dont l'extraction requiert autrement de grandes quantités de cyanure) ainsi que le minerai réfractaire, tout en atteignant invariablement des taux de récupération de l'or similaire à 94 %.

« Ce procédé n'a pas besoin de beaucoup d'eau car la plupart des effluents sont recyclés, et les conditions clémentes dans les réacteurs de lixiviation en cuve permettent de réduire les coûts liés à l'énergie par rapport à la cyanuration », indiquait M. Lemieux. « L'usine sera par ailleurs plus petite que les installations traditionnelles de lixiviation et peut être construite de manière modulaire. Tout ceci est économiquement très avantageux. »

Boucler la boucle

Pour parvenir à ces résultats, il a fallu procéder à un certain nombre d'améliorations au niveau de l'approche initiale de chloruration. Ce procédé chimique, qui implique l'adsorption des métaux précieux dans un chlore gazeux hautement réactif puis la réduction du produit à un état métallique, a vu le jour en 1848 mais a rencontré deux importants problèmes, concernant d'une part le coût élevé des agents réactifs et d'autre part, l'efficacité de la récupération des métaux précieux.

« La meilleure façon de décrire tous les progrès qui ont permis de résoudre ces problèmes est que nous sommes parvenus à totalement fermer le circuit », déclarait M. Lemieux. Avec un circuit fermé, DST peut entièrement recycler les agents réactifs (le chlore et le brome) et l'eau de la saumure stérile après la lixiviation du minerai, ce qui permet de considérablement réduire le remplacement coûteux des agents réactifs et de seulement laisser les résidus solides, bien plus simples à gérer que les résidus liquides.

Le génie chimique moderne a permis de boucler la boucle. Au lieu d'utiliser d'emblée un élément halogène libre comme le chlore pour procéder à la lixiviation du minerai, la société a constaté que l'hypochlorite de sodium, en tant qu'hypohalogénure, pouvait être régénéré et réutilisé continuellement par le biais d'une électrolyse simple qu'elle a mise au point.

Les hypohalogénures ne permettent pas l'adsorption des métaux précieux de la même manière que les halogènes, mais ce composé chimique peu coûteux et facilement accessible génère du chlore et du brome lorsqu'on l'expose à des éléments acides. « Ceci signifie qu'il nous suffit d'ajouter de l'acide sulfurique à l'hypochlorite de sodium dans le réacteur de lixiviation en cuve afin de générer les agents réactifs nécessaires, dont des quantités catalytiques de brome qui réagissent extrêmement rapidement avec l'or, pour procéder à la lixiviation du minerai », ajoutait M. Lemieux.

Dans le réacteur, la saumure riche est soumise à un procédé standard à trois étapes de filtration, d'adsorption et de fusion afin de produire les métaux précieux, laissant derrière elle des déchets solides dépourvus d'acide et une solution de chlorure et bromure de sodium.

« La régénération de l'hypochlorite à partir de la solution à réintroduire dans le réacteur au cours du cycle suivant est l'étape primordiale de ce procédé, et la deuxième moitié du circuit fermé », indiquait M. Lemieux. La cellule électrolytique employée à cette étape est identique aux cellules classiques utilisées dans l'industrie des alcalins, avec une différence importante cependant : elle n'a pas de membrane. La cellule est donc bien plus résistante que les contaminants tels que le calcium et le magnésium et ne requiert pas de prétraitement de la saumure autre qu'un simple ajustement du pH et une précipitation.

La société a reçu l'appui du gouvernement fédéral en début d'année pour la construction d'un concentrateur permettant de traiter 200 tonnes par jour au Chili, et un soutien provincial pour le procédé dans la province de San Juan, en Argentine. Dans un futur proche, elle a l'intention de développer en Amérique du Sud des installations semblables à son usine de démonstration du Québec. 

Traduit par Karen Rolland

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