OR ET ARGENT
Il est bien difficile de séparer en deux chapitres distincts les industries électrolytiques se rapportant à ces métaux, la plupart du temps alliés. L’or extrait par voie électrolytique renferme toujours plus ou moins d’argent; de même l’argenture et la dorure s'effectuent par des procédés identiques.
Dans l’affinage des métaux précieux, provenant soit de produits d’extraction, soit des boues d’affinage du cuivre, soit du traitement de résidus argentés ou dorés, on peut plus particulièrement regarder commes procédés d’affinage d’argent ceux dans lesquels l’argent est directetement séparé pur, comme dans le procédé Mœbius, et comme procédés d’affinage de l’or ceux dans lesquels ce métal est directement isolé, comme dansle procédés Wohlwill; enfin, le procédé Dietzel est un procédé mixte, permettant de recueillir directement les deux métaux dans une seule opération.
On peut donc admettre la classification suivante :
Extraction de l’or, Siemens et Halske ;
Affinage de l’argent, Mœbius ;
Affinage de l'or, Wohlwill ;
Procédé mixte, Dietzel ;
Argenture ;
Dorure.
Dans l’affinage de ces métaux d’une très grande valeur, le capital immobilisé est considérable ; aussi cherche-t-on à le diminuer dans la mesure du possible. On augmente même la densité de courant au point de les obtenir à l’état grenu ou cristallin pour les fondre ensuite, le prix d’une fusion étant insignifiant à côté de la valeur des métaux et de l’économie réalisée. D’autre part, ces métaux ainsi déposés sont à l’état de pureté parfaite. Ils ne se comportent donc pas comme le cuivre qui est impur lorsque la densité de courant est trop considérable.
Extkaction de l'oh. — Le traitement électrolytique des minerais d'or a été l'objet d'un certain nombre de procédés ; mais seul le procédé Siemens et Halske a donné de bons résultats et a été essayé, sur une assez grande échelle, en Transylvanie, en Sibérie et au Transvaal, où il est employé pour retirer le métal précieux des solutions cyanurées concurremment avec le procédé Mac Arthur et Forrest et celui de Betty.
Le minerai du Transvaal est peu riche en or. C’est un conglomérat de roches quartzeuses réunies par un ciment renfermant de la pyrite. C’est dans ce ciment que l’or se trouve disséminé à l’état de grains microscopiques, généralement recouverts d’une légère couche noire, les parties les plus riches se trouvant au voisinage immédiat des blocs de quartz laiteux se présentant sous l’aspect de galets roulés ; le ciment se trouvant au bord du filon (mur) est également plus
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riche. Les cristaux de pyrite renferment dos parcelles d’or soit dans leur masse, soit dans leur voisinage immédiat.
La teneur du minerai est assez constante et varie de 15 à 20 gr d’or à la tonne; les teneurs limites sont de Ü à 3G gr d’or à la tonne; on n’y trouve que tout à fait exceptionnellement des pépites et encore sont-elles au plus de 1 à 4 gr.
La profondeur moyenne du banc est de 100 m.
Le minerai sortant de la mine est séparé des poussières trop pauvres pour être traitées qui représentent le quart du minerai et la vingtième partie de l’or total. 11 est ensuite concassé et arrive, par une trémie à distribution automatique, dans des bocards, qui reçoivent en même temps une quantité d’eau considérable, environ dix fois le poids du minerai. Les pilons, du poids de 400 à 600 kg, transforment le minerai en une boue liquide, la pulpe, qui s’échappe du mortier et, après tamisage, tombe sur la table d’amalgamation. Cette dernière est formée d’une plaque en cuivre, mouillée de mercure, qui retient l’or contenu dans la pulpe. L'amalgame est séparé, distillé dans une cornue, le mercure est recueilli et l’or, après fusion au four à vent, est coulé en lingots. On retire ainsi un peu plus de la moitié de l’or contenu dans le minerai, en général de 60 à 70 0/0. On ne peut traiter par amalgamation que les parcelles d’or un peu grosses.
La boue restante est traitée par le cyanure de potassium qui dissout l’or; ce dernier est précipité soit par le zinc (procédé Mac Arthur et Forrest), soit par le couple zinc-plomb (procédé Betty), soit par électrolyse (procédé Siemens et Halske).
Cyanuration. — La pulpe sortant de la table d’amalgamation tombe sur une table à secousses (Frue Vanner), qui permet de recueillir les concentrés (concentrâtes), formés de pyrites et de sables grossiers riches en or. Elle est ensuite élevée par une roue à augets dans une caisse où se fait la séparation en tailings Ijprmés de sables qui se déposent et en boues (sûmes) qui sont évacuées dans une autre cuve. Ces boues sont formées principalement d'argile.
Ces trois produits, dont la richesse est très différente, sont traités chacun d’une façon spéciale.
Les concentrés tiennent 30 gr d’or à la tonne, quelquefois 90 et jusqu’à 210 gr et représentent 2,5 0/0 du minerai; les tailings tiennent 6 à 9 gr et représentent 50 0/0 du minerai; enfin les slimes tiennent 15 gr et représentent 12 à 13 0/0 du minerai.
Les concentrés sont en général réunis et traités dans une seule usine par grillage et chloruration. Les tailings sont lessivés dans des cuves à filtre avec des solutions de cyanure de potassium tenant de 0,05 à 0,1 0/0 du sel; le temps de lessivage est de six à dix jours. 11 est à remarquer, en effet, que la dissolution de l’or est assez lente; on ne peut donc traiter ainsi que les minerais renfermant l’or en parcelles très fines ; c’est pourquoi on ne peut employer uniquement la cyanuration; on doit toujours la faire précéder de l’amalgamation.
Pour les slimes, il suffit d’une solution à 0,01 0/0 de cyanure avec laquelle on les agite pendant cinq ou six heures; on laisse décanter pendant un temps qui varie suivant la constitution mécanique de ces boues, mais qui est en moyenne de huit à douze heures et, après la séparation de la boue, la solution d’or est décantée et filtrée sur un banc de sable. On répète le traitement au moins trois fois avec des solutions de plus en plus diluées.
L’or se dissout dans le cyanure à la faveur d’une oxydation :
2Au + 4CyK + 0 + H20 = 2KAuCy2 + 2K0H.
Cette oxydation se fait sous l’influence de l’oxygène de l’air en solution dans l’électrolyte ; celte quantité est d’ailleurs excessivement faible, étant donné le poids atomique considérable de l’or et la faible quantité de ce métal à faire entrer en solution.
La différence de grosseur des grains de métal explique la différence de temps nécessaire pour la dissolution du métal contenu dans les deux sortes de produits traités.
Les appareils de lessivage sont très simples; ils consistent, suivant l'importance de l'installation, en cuves cylindriques en bois ou tôle d’acier ; sur le fond de cette cuve, se trouve une grille en bois recouverte de nattes de coco qui servent de filtres.
La grandeur de ces cuves est choisie de telle sorte qu'une seule puisse contenir la production d’un jour. Un mètre cube de tailings pèse environ 1 250 kg, une cuve de 5 m de diamètre et de 3 m de hauteur, soit 85 m3, suffit donc pour un traitement journalier de 100 tonnes. Les plus grandes cuves tiennent 800 m3 et peuvent servir, par conséquent, pour un traitement de 1 000 tonnes de tailings, soit au total 2 000 tonnes de minerai. La dimension la plus usitée tient 350 tonnes environ.
Le nombre des cuves se déduit du temps nécessaire au lessivage ; il varie de six à dix suivant que le lessivage des tailings dure de six à dix jours.
Le remplissage des tailings dans les cuves se fait au moyen de wagonnets qu’une voie ferrée amène au-dessus de la cuve. L’eau est ensuite soutirée et remplacée par la solution de cyanure dont l’évacuation se fait au moyen d’ouvertures placées dans le fond de la cuve. Les tailings sont enlevés par des portes pratiquées à la partie inférieure, formant un joint étanche et boulonnées à la façon des trous d’hommes.
Si on traite par ce procédé les concentrés, qui sont produits en faible quantité, dont la durée d'attaque est beaucoup plus longue, on réunit les opérations d’un certain nombre de jours, variable suivant la production de l’installation et la durée de l’attaque.
Toutes les espèces de minerai ne sont pas appropriées au traitement au cyanure. Il faut que les minerais traités ne renferment pas de produits détruisant le cyanure de potassium ; les composés du cuivre et du zinc que l’on rencontre fréquemment avec les minerais d’or sont nuisibles, de même que les matières organiques.
On a cherché à annuler l’action de ces différent^ produits, mais sans beaucoup de succès, en utilisant des oxydants, tels que le ferricyanure et le permanganate de potassium, ou patsimple emploi de l’air.
De même, comme nous l'avons vu, le procédé de la cyanuration ne s’applique qu’aux minerais renfermant l’or en fines granulations, les grains trop gros s’attaquant trop lentement, d’où la nécessité de passer au préalable par l’amalgamation.
La pyrite ne se traite bien que si elle a été très finement pulvérisée ; mais, si elle contient de l'antimoine, de l'arsenic ou du tellure, elle doit être grillée au préalable.
Si les minerais sont friables, il est préférable de les laver d'abord à l’eau ; s’ils sont acides, l'acidité doit être neutralisée par un lait de chaux.
Des solutions cyanurées, il faut ensuite retirer l’or.
Le tableau ci-contre représente schématiquement les diverses opérations avec les poids de minerai et d’or correspondant à chaque genre de traitement.
Procédé Mac Arthur et Forrest. — Ce procédé consiste à traiter la solution de cyanure double d’or et de potassium par du zinc en frisure ou en planure. La boue obtenue est traitée par l’acide sulfurique pour enlever l’excès de zinc et des métaux étrangers. C’est le plus simple que l’on puisse imaginer ; il présente cependant un certain nombre d’inconvénients, dont les principaux sont les suivants :
Les solutions de cyanure de potassium et d’or ne doivent pas renfermer de métaux précipitables par le zinc, cuivre, plomb, etc., qui viendraient souiller l’or.
11 faut employer du zinc très pur, les métaux étrangers se retrouvant dans l’or obtenu.
L’or ne se précipite bien que dans les solutions assez riches en cyanure, dont une partie est détruite par le zinc, d’où perte de zinc et de cyanure: c’est le principal inconvénient du procédé.
Procède Betty. — 11 est plus récent et consiste à remplacer le zinc par un couple plomb-zinc obtenu en plongeant rapidement la tournure de zinc dans une solution faible d’acétate de plomb.
On peut alors employer une solution plus étendue de cyanure de potassium ; mais les autres inconvénients ne sont pas évités.
La poudre obtenue est traitée par l’acide sulfurique et coupellée ensuite.
