Guide de Traitement de l'Or : Du Minerai au Produit Final

Comprendre l'Or

L'or, le métal précieux le plus précieux et le plus attirant au monde, symbolise la richesse et la stabilité depuis les temps anciens. Dans les systèmes miniers et financiers modernes, l'or sert non seulement d'actif d'ancrage pour les systèmes monétaires, mais aussi de matière première critique pour la fabrication industrielle, le traitement de la joaillerie et les industries de haute technologie. Sa stabilité, sa haute ductilité et sa résistance à la corrosion font de l'or une sauvegarde vitale pour des rendements à long terme et une atténuation des risques dans les investissements miniers.

Formes Naturelles de l'Or : Or Primaire et Secondaire

Les gisements d'or sont classés en trois types principaux, chacun avec des conditions géologiques distinctes, des teneurs et des processus de concentration.

Or Primaire

Formé par précipitation et consolidation directe au sein des roches ou des veines pendant la minéralisation géologique, typiquement trouvé dans des roches plutoniques, des veines hydrothermales ou des corps métamorphiques.

【Gisement d'Or en Veines】

• Minéralogie : L'or coexiste souvent avec des veines de quartz, de pyrite, de chalcopyrite et de sphalérite, sous forme de veines fines ou de grains disséminés.
• Régions Typiques : Veines de Witwatersrand (Afrique du Sud), Mine d'Or de Kalgoorlie (Australie).
• Processus : Concassage primaire → Concassage secondaire → Broyage en boule → Séparation gravimétrique → Flottation → Adsorption au carbone CIP ou CIL

【Gisement d'Or en Filons】

• Minéralogie : Or logé au sein de roches dures, souvent associé à des minéraux sulfurés.
• Processus : Concassage → Broyage en boule → Classification → Flottation → Lixiviation au cyanure.

【Gisement d'Or Disséminé】

• Minéralogie : Or finement dispersé au sein des réseaux rocheux, difficile à identifier visuellement. Régions Typiques : Régions Typiques.
• Processus : Taille de particule extrêmement fine, haute difficulté de traitement ; nécessite un broyage ultrafin combiné à des processus de flottation-cyanuration.

Or Secondaire

Gisements formés par altération, érosion et transport de gisements primaires.

【Gisement d'Or Placer】

• Caractéristiques : Les particules d'or apparaissent sous forme de grains de sable ou de petites paillettes, facilement identifiables visuellement.
• Régions Typiques : Lit de rivières (Ghana), ceinture alluviale sibérienne (Russie), région du Yukon (Canada).
• Processus : Jig, table vibrante, concentrateur en spirale par séparation gravimétrique.

【Gisement d'Or Alluvial】

• Minéralogie : Dérivé de sédiments d'anciens lits de rivières ou de cônes alluviaux, avec des particules uniformes.
• Processus : Boîte à bateaux ou concentrateur centrifuge.

【Gisement d'Or Latéritique】

Trouvé dans les régions tropicales/subtropicales ; corps de minerai superficiels adaptés à l'exploitation à ciel ouvert.

Caractéristiques : Teneur plus faible mais coûts d'exploitation minière plus bas, idéal pour des projets initiaux avec un capital limité.

Distribution Mondiale des Gisements d'Or

À partir de 2024, la production annuelle mondiale d'or en mines est d'environ 3 600 tonnes, avec des réserves exploitables estimées à environ 59 000 tonnes. Les ressources en or sont largement distribuées et concentrées dans des pays tels que l'Australie, la Russie, la Chine, le Canada et les États-Unis. Pendant ce temps, l'Afrique, avec son riche potentiel minéral et ses politiques d'investissement favorables, est devenue un hub émergent pour l'investissement minier mondial.

Flux de Travail de Construction d'Usines de Traitement de l'Or

La construction d'usines est un projet complexe et multidisciplinaire nécessitant un capital important et de longs cycles d'exécution. Elle doit suivre une planification scientifique rigoureuse pour assurer la faisabilité technique, économique et la conformité ESG.

1. Exploration

Objectif : Définir la distribution du corps de minerai, la teneur et les réserves pour une prise de décision scientifique.

Activités Clés :

• Recherche de Bureau : Analyser les données géologiques, les cartes et la littérature pour identifier les cibles.
• Cartographie de Terrain et Échantillonnage : Effectuer des enquêtes géologiques détaillées.
• Enquêtes Géophysiques/Géochimiques : Utiliser la magnétométrie aérienne/GPR pour détecter les gisements.
• Forage : Obtenir des échantillons de carottes pour les tests et l'estimation des ressources.
• Estimation des Ressources : Créer des modèles 2D/3D estimant la taille, la teneur et la viabilité.

Livrable : Rapport sur les Ressources/Réserves Minérales.

2. Planification et Conception

Objectif : Concevoir des lignes de production efficaces, économiques et sécurisées.

Activités Clés :

• Études de Faisabilité : Évaluer la viabilité économique et technique.
• Permis et Financement : Obtenir les permis environnementaux et le financement.
• Conception de Mine : Planifier l'infrastructure, les routes d'accès, les méthodes d'exploitation (à ciel ouvert/souterraine), Conception d'Extraction, Conception de Concentration et Conception de Résidus.
• Préparation du Site : Construire les routes d'accès, les installations et dégager la couverture.

Livrable : Rapport d'Étude de Faisabilité, Conception de Mine

3. Construction

Objectif : Assurer une construction de haut standard pour une mise en service rapide.

Activités Clés :

• Achats : Approvisionnement mondial en concasseurs, broyeurs à boulets, cellules de flottation, épaisseurs, filtres, pompes, vannes, systèmes d'automatisation.
• Travaux Civils : Nivellement du site, routes, fondations d'usines, érection structurelle, barrage initial pour l'Installation de Stockage des Résidus (TSF).
• Installation et Mise en Service des Équipements :
  • Installer et aligner les équipements de concassage, broyage, séparation, épaississement et filtration selon le flux de processus.
  • Installer les tuyauteries, l'électricité et les systèmes d'automatisation.
  • Tests d'équipement individuel : Vérifier le fonctionnement des unités individuelles.
  • Tests de charge : Fonctionner avec du minerai/eau, augmenter progressivement jusqu'à la capacité de conception et aux métriques.

Livrable : Usine mise en service avec alimentation.

4. Exploitation et Maintenance

Objectif : Exploitation sûre, stable, efficace et à faible coût.

Activités Clés :

• Exploitation Minière et Transport du Minerai :
  • Forage et Explosifs : Fragmenter la roche pour l'excavation.
  • Chargement et Transport : Transporter le minerai à l'usine via des excavatrices/camions.
• Production : Exécuter le concassage, le broyage, la séparation, l'épaississement, la filtration selon la conception. Contrôler les paramètres clés (taille de broyage, dosage des réactifs, temps de flottation, densité de l'épaississeur).
• Maintenance : Inspections régulières, entretien et remplacement de pièces pour minimiser les temps d'arrêt.
• Contrôle Qualité : Tester l'alimentation, les intermédiaires et le concentré ; ajuster les processus pour respecter les spécifications. Gestion de la Sécurité : Mettre en œuvre des protocoles, formations, EPI et systèmes de réponse d'urgence.

Livrable : Objectifs de production atteints.

5. Ventes et Logistique

Objectif : Conversion de valeur rapide, sécurisée et à faible coût.

Activités Clés :

• Analyse de Qualité : Échantillonnage conjoint/préparation/analyse pour déterminer la teneur finale pour le règlement.
• Accords de Vente : Contrats à long terme basés sur les prix du marché.
• Transport de Concentré : Expédier par camion/rail/mer avec des mesures protectrices pour préserver la qualité.

Livrable : Réalisation des revenus.

6. Gestion des Résidus et ESG

Objectif : Intégrer la sécurité, la responsabilité environnementale et la conformité sociale.

Activités Clés :

• Décharge des Résidus : Les résidus générés pendant la production sont transportés via des pipelines ou d'autres moyens vers l'Installation de Stockage des Résidus (TSF) pour le stockage.
• Gestion de la TSF : Surveiller continuellement la stabilité du barrage, les infiltrations et la qualité de l'eau ; mettre en œuvre simultanément les mesures de protection environnementale nécessaires telles que l'installation de doublures imperméables et la construction d'installations de traitement des eaux usées pour prévenir la pollution.
• Utilisation Intégrale des Résidus : Retraiter ou utiliser de manière intégrale les résidus pour récupérer des éléments précieux, ou les utiliser comme matériaux de construction, pour le remblayage des zones minières épuisées, etc., réduisant ainsi le stockage des résidus, minimisant l'impact environnemental et maximisant l'utilisation des ressources.
• Réhabilitation Écologique : Une fois la capacité de conception atteinte, fermer et réhabiliter écologiquement la TSF par la restauration de la végétation et la récupération des formes du terrain.

Processus Communs de Concentration de l'Or

Le choix du processus dépend du type de minerai, de la taille de libération, de la minéralogie et de l'économie. Les voies principales incluent la Séparation Gravimétrique, la Flottation, la Cyanuration et les Processus Combinés.

Séparation Gravimétrique

Applicabilité : Idéale pour les gisements placers et les minerais de roche dure avec de l'or libéré grossier. Nécessite des particules grossières, des différences de densité significatives et un faible contenu en argile (p. ex., alluviaux, glaciaires).

Principe : Exploite la haute densité de l'or (~19,3 g/cm³) par rapport à la gangue. La séparation se produit via la dynamique des fluides/force centrifuge dans les concentrateurs gravimétriques.

Flux Typique :

1. Concassage Primaire et Tamisage (éliminer la roche stérile)
2. Concentration Gravimétrique (Chute en Spirale / Jig / Table Vibrante)
3. Amélioration et Épaississement du Concentré → Concentré d'or de haute teneur.
4. Résidus : Recirculer ou envoyer à la flottation/cyanuration.

Avantages : Faible coût, simple, sans produits chimiques, récupération directe : 85%-90%.

Inconvénients : Faible récupération de l'or fin ; efficacité limitée pour l'or riche en argile ou encapsulé.

Flottation

Applicabilité : Méthode principale pour l'or moyen/fin et l'or associé à des sulfures (pyrite, chalcopyrite, sphalérite). Utilisée dans ~20 % des projets d'or mondiaux pour les filons ou minerais complexes.

Principe : Exploite les différences d'hydrophobicité de surface. Les réactifs (collecteurs/mousseurs) rendent l'or/sulfures hydrophobes, les attachant à des bulles d'air pour une récupération en mousse.

Flux Typique :

1. Concassage et Broyage (jusqu'à -200 mesh, 60%-80% passant).
2. Roughing : Ajouter des collecteurs/mousseurs ; produire un concentré bulk.
3. Nettoyage : Améliorer la teneur du concentré.
4. Scavenging : Récupérer l'or résiduel des résidus.
5. Concentré : Fusion directe ou cyanuration.

Avantages : Efficace pour l'or fin/encapsulé.

Inconvénients : Complexe ; nécessite des produits chimiques ; coûts d'exploitation plus élevés et contrôles environnementaux.

Cyanuration

Applicabilité : Processus dominant mondial d'extraction de l'or (>90 % de l'or). Convient à la plupart des minerais, y compris les oxydes de faible teneur, l'or fin et les concentrés de flottation.

Principe : L'or se dissout dans une solution alcaline de cyanure formant le complexe [Au(CN)2]-. Récupéré via l'adsorption au carbone (CIP/CIL) ou la précipitation au zinc.

Flux Typique :

1. Concassage et Broyage (jusqu'à -200 mesh, 80%-90% passant).
2. Lixiviation au Cyanure (CIL/CIP) : L'or se dissout dans la solution.
3. Adsorption/Élution : Le carbone activé adsorbe le complexe d'or ; élué et électrolytiquement raffiné en boue d'or.
4. Fusion → Or de haute pureté.

Avantages : Technologie mature ; haute récupération (90%-97 %) ; large applicabilité.

Inconvénients : Cyanure toxique (contrôle environnemental strict) ; nécessite un pré-traitement pour les minerais carbonés/arsenicaux (rôtissage/POX).

Lixiviation en Tas (Exploitation Minière par Lixiviation en Tas au Cyanure)

Applicabilité : Minerais oxydés de faible teneur (typiquement 0,5-1,5 g/t) avec de l'or libre-broyable. Nécessite une bonne perméabilité (faible argile). Cibles : ROM de faible teneur, roche stérile, résidus anciens.

Principe : Conception de Lixiviation en Tas de 10 000 Tonnes Pour l'Or Solution diluée de NaCN percolant à travers le minerai empilé. L'or se dissout dans la solution via la réaction : 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH La solution enceinte est collectée ; l'or est récupéré via l'adsorption au carbone → élution/électrolyse.

Avantages : Faible CAPEX/OPEX, faible énergie ; traite des teneurs marginales ; flexible/évolutif.

Inconvénients : Récupération plus faible (60%-85 %) ; cycle long (semaines/mois) ; flux de trésorerie lent ; sensible au climat (froid/pluie) ; perméabilité critique ; risque environnemental.

Réalisation de la Valeur Post-Concentration

Maximiser la valeur des ressources en transformant le minerai de faible teneur en produits de haute valeur. Modèles d'affaires courants :

Ventes de Concentré d'Or : Vente directe aux fonderies. Cycle de trésorerie court ; évite les risques de fusion (idéal pour les startups avec contraintes de capital).

Ventes de Dore/Lingots d'Or : Fusion/raffinage sur site → vendre des lingots standard. Maximise la marge bénéficiaire ; plus grand contrôle des prix.

Traitement par Péage : Envoyer le concentré/dore à la fonderie pour raffinage (payer des frais) ; retenir la propriété et la flexibilité du marché.

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