II. — LA CYANURATION A LA HOKESTAKE MINING C

Historique, — La Société connue sous le nom de Homestake Mining C° a été formée par la réunion des Sociétés suivantes :

The Father of Smet Consolidated Gold Mining C° ;

The Deadwood Terra Mining C° ;

The Caledonian Mining ;

Et the High Land Mining C°.

Situées tout près de la ville de Lead, comté de Lawrence (South Dakota), au Nord de la célèbre région des Black Hills.

La Compagnie possède ou contrôle 250 claims comprenant 2.616 acres et couvrant environ 8.000 pieds de longueur, mesurés suivant la direction du filon.

A la surface, il existe plusieurs veines parmi lesquelles trois se sont réunies en profondeur, la principale de ces veines ayant de3*J0 à 500 pieds de large.

En 1903, la profondeur maxima des travaux atteignait 1 .100 pieds.

Les épontes du gîte sont formées par des schistes carbonifères. Au 1er Janvier 1903, la Compagnie avait produit pour environ 700 millions de dollars d'or.

Nature du minerai. — Les minerais oxydés de surface sont, à peu près tous, traités dans les trois moulins situés dans la partie Nord de la propriété, qui sont les suivants :

100 pilons à l'ancienne mine de Smet, nommée maintenant Minerai Point;

100 pilons à Mondoe (ancienne Caledonian) ; et, enfin :

160 pilons à la mine Deadwood Terra, nommée maintenant Pocahontas.

Une cyanuration pour traiter tous les minerais susceptibles d'être soumis à cette méthode et provenant de ces trois moulins de la région Nord, a été mise en marche à Gai/ville ou à Blacktail (nom sous lequel elle est le plus généralement connue).

Les minerais des niveaux inférieurs de Homestake, qui constituent la majeure partie des minerais actuellement traités à Lead, peuvent être considérés comme des schistes à hornblende grenatif ere^ qui

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ont été broyés et subséquent ment infiltrés de silice et de pyrite ; cette dernière, formant environ 7 ou 8 0/0 du poids du minerai, est accompagnée de pyrite, de pyrrhotine et de traces seulement de pyrite cuivreuse et de pyrite arsenicale.

Méthode de traitement. — Le minerai reçoit un premier broyage sur le carreau même d extraction; il est ensuite porté, par rail, dans trois moulins, à savoir :

Aux Homestake et Golden Star Mills contenant chacun 200 pilons ; et :

A Y Amiens Mill (précédemment le High Land), dans lequel se trouvent 140 pilons; soit, au total, 540 pilons.

Le minerai est passé dans des mortiers de forme étroite, mis universellement en vogue sous le nom de Homestake narrow pattern (fig. 182) où il est broyé par des sabots et par des dés en fonte dure. Le poids de chaque pilon est de 900 livres, la chute est de 10 pouces et 1/2, et le nombre de coups par minute est de 88.

Les tamis sont du type à fente transversale numéro 8 et le niveau de décharge est d'environ 10 pouces au-dessus du fond.

Gos divers dispositifs, à savoir: forte chute du pilon, grande hauteur de décharge avec une petite surface des ouvertures du tamis ont pour résultat de produire une pulpe extrêmement fine dont 80 0/0 environnassent au. tamis 100-mesh. Il est vraiment remarquable de noter que, dans des conditions aussi sévères, on puisse obtenir un rendement de broyage aussi élevé que celui qui est régulièrement atteint, à savoir 4 tonnes de minerai par tête de pilon et par vingt-quatre heures.

Voici les raisons pour lesquelles ce résultat est obtenu : 1° d'abord à cause de la nature vraiment favorable du minerai, le schiste et la pyrite se broyant aisément et le quartz formant un excellent moyen d'usure des particules; 2° en outre, il faut tenir compte de la grande quantité d'eau employée, qui varie de huit à dix fois le poids du minerai broyé; et 3° enfin la faible largeur du morlier qui n'a que 12 pouces à la hauteur de décharge.

Cette pulpe fine se trouve donc dans des conditions excellentes pour l'amalgamation, laquelle s'opère à la fois à Yintérieur et à Y extérieur du morlier. Sur la table, la première des plaques est en cuivre et les trois autres sont en cuivre argenté amalgamé, la pro-

portion d'argent étant de 2 onces par pied carré. Tous ces dépôts d'argent se font dans l'usine même ; l'addition des trois plaques argentées dans chaque batterie, qui est due à l'initiative de M. Crier \ a été un perfectionnement des plus notables dans le traitement de ces minerais et a produit un bénéfice additionnel s'élevantà environ 250.000 dollars pour l'année 1902 seulement, en sus de ce qui avait été réalisé auparavant avec des plaques d'amalgamation simplement en cuivre.

Prix de revient du Moulin. — Dans ces conditions, le prix de revient du broyage dans le moulin de 200 tètes, à Lead, est approximativement de 40 cents par tonne (2 /r. 10).

Classification. — A la sortie des plaques d'amalgamation, la pulpe contient, comme j'ai dit plus haut, environ 8 à 10 parties d'eau pour une de minerai dont la majeure partie est extrêmement fine.

Voici, d'ailleurs, comment se répartit le minerai, en tant que grosseur relative de ses parties constituantes :

Refus du tamis 100 22 0/0

Compris entre les tamis 100 et 200.. 18 0/0 Passant au tamis 200 60 0/0

L'usine de cyanuration est installée de façon h ce que la pulpe puisse se déposer dans une série de 12 classificateurs coniques de 7 pieds de diamètre chacun, avec un angle de 50° pour les faces, qui retiennent la majeure partie des gros et des moyens, puisqu'à la sortie, le courant a donné comme moyenne, pour 1902 :

Gros Zéro

Moyens 1,76 0/0

Fines 98,24 0/0

Les slimes une fois déposées, une partie de l'eau est renvoyée au moulin. A la base des cônes, on retire de la pulpe concentrée, qui contient toutes les matières à soumettre à la cyanuration et une partie des slimes. On transporte ces dépôts au moyen d'un tuyau incliné ayant 2 et 1/2 0/0 de pente, se rendant à l'atelier de cyanuration. Avant de les y conduire, on fait passer les matières dans

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une série de six nouvelles caisses de précipitation coniques, qui donnent, pour la pulpe retirée, les proportions suivantes pour toute Tannée 1902 :

Gros Zéro

Moyen 1,38

Fines 98,62

La pulpe produite par cette seconde série de cônes, qui commence devenir tout à fait épaisse, est alors passée dans vingt-quatre classificateurs coniques installés à la mine par Mr. C.-K. Merrill, auquel j'emprunte cette description. Ces appareils complètent la classification qui constituait le point le plus difficile du problème, d'abord à cause de l'extrême finesse de la pulpe et ensuite parce qu'il fallait éviter une double cyanuration qui aurait entraîné de grands frais supplémentaires, qui aurait été indispensable si on n'avait pas réussi à se débarrasser de la majeure partie des slimes qui entravent la fillration.

Le refus des classificaleurs hydrauliques a donné la proportion moyenne suivante pour l'année 1902 :

Gros Zéro

Moyen 1,46

Fines 98,54 0/0

D'après l'avis de M. Merrill, déjà nommé, les cônes classificateurs sont infiniment supérieurs aux spitzkasten et aux spitzlutte classiques d'Allemagne. Ils remplissent d'une façon parfaite le but à atteindre, qui est de se débarrasser, avant tout traitement par le cyanure, de la portion amorphe de la pulpe.

Ce point est capital et aucun effort ne doit être épargné pour arriver à ce résultat.

Cyanuration. — Après la classification que je viens de décrire, la pulpe se trouve divisée en deux portions, à savoir :

40 0/0 environ du poids du minerai initial, sous formes de slimes non susceptibles de filtration, passant en totalité à travers un tamis de 200 mesh,

et un produit se prêtant à la filtration directe, représentant environ 60 0/0 du minerai traité.

Voici la composition de ces dernières matières au point de vue des éléments qui les composent :

Refus du tamis 400 40,5 0/0

Moyen (de 100 à 200 mesh) 30,8 0/0

Fines passant au tamis 200 mesh. . 28,7 0/0

II est à remarquer qu'au fur et à mesure que la proportion de minerai provenant des niveaux profonds augmente, on peut traiter par percolation des minerais tenant une proportion de plus en plus élevée de matières fines. Ainsi, il a été passé récemment des charges contenant jusqu'à 40 0/0 de fines et on a pu cependant maintenir la vitesse normale de filtration, qui est de 3 à 4 pouces par heure dans tous les bacs de traitement. Ce fait est dû sans aucun doute à cette particularité que les fines provenant des niveaux inférieurs contiennent une proportion plus grande de morceaux anguleux ou granulaires et une plus faible quantité de matériaux oxydés amorphes, hydratés ou floconneux.

Dans ces conditions, la pulpe, qui contient de 10 à 12 0/0 de pyrite est prête à aller aux bacs de cyanuration; on commence d'abord par saturer son acidité en y ajoutant de 3 à 5 livres de chaux par tonne de minerai. On a essayé d'abord d'ajouter cette chaux dans les mortiers, ainsi que cela se pratique dans l'Afrique du Sud ; mais on a reconnu que l'amalgamation était très fâcheusement affectée par cette pratique, non seulement parce que les plaques étaient salies par la chaux et qu'il fallait plusieurs semaines pour les remettre en état, mais que la teneur en or des tailings était considérablement augmentée.

Ce résultat n'a fait que démontrer une fois de plus que les procédés de traitement doivent être étudiés pour chaque minerai au lieu d'essayer d adapter un minerai à une méthode de traitement déjà fixée. L'addition de la chaux dans la batterie est, en effet, unanimement reconnue comme donnant de très bons résultats en Afrique du Sud et comme réduisant la teneur en or des slimes rejetés à la moitié de ce qu'elle serait si la chaux n'était pas ajoutée dans la batterie.

A Homestake, on a démontré, au contraire, que les meilleurs résultats ont été obtenus en ajoutant la chaux sous forme de lait de chaux à la sortie des cônes de classification, de façon à ce que les

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grains de chaux arrivent dans les bacs sans avoir été eux-mêmes broyés.

Des essais récents ont même démontré que la grosseur de ces granules de chaux ont une influence majeure dans l'attaque par le cyanure et sur le coefficient d'extraction d'or.

Ce fait parait dû à la nécessité de maintenir dans toute la solution une alcalinité faible, mais constante, à cause de la proportion importante dans les minerais de Homestake, de sulfures aisément attaqués par l'eau. On ajoute la chaux après l'avoir passée à travers un tamis à mailles de 4 millimètres de côté. Il faut ajouter que la chaux doit être aussi pure que possible, la magnésie, qui se trouve en quantité notable dans presque toutes les chaux ordinaires, donnant plutôt des résultats fâcheux.

L'atelier se compose de quatorze immenses cuves, ayant chacune 44 pieds {\^mfiff) de diamètre, 9 (2m,70) pieds de profondeur et contenant 610 tonnes de sable. Le remplissage de chacune d'elles s'opère en onze heures ou onze heures et demie, ce qui permet de laisser la solution en contact avec le minerai environ cinq jours avant d'opérer le rechargement de la cuve. Après remplissage, on ouvre la vanne de décharge, et on introduit, à la partie supérieure, la plus forte des deux solutions employées, contenant 0,14 0/0 de cyanure de potassium.

On arrête fréquemment l'arrivée du liquide sans fermer le tuyau de décharge de façon à faciliter l'introduction de l'air à l'intérieur de la masse. Cette action de l'air est très importante dans les minerais de Homestake à cause de la présence de la pyrrhotine, qui absorbe l'oxygène avec rapidité. On retarderait considérablement l'action dissolvante de la solution cyanurée, si on n'introduisait pas, de temps à autre, des quantités importantes d'oxygène dans la masse.

La solution qui sort pendant les trois premiers jours ayant une teneur réduite à environ 0,10 0/0 de cyanure, est envoyée dans les réservoirs des dissolutions faibles contenant 300 tonnes de solution.

Après les trois premiers jours de lessivage par la solution forte, on introduit la solution faible à 0,10 0/0 de cyanure de potassium et on maintient ce lessivage pendant les deux jours restant. La solution qui sort des cuves pendant cette dernière période est envoyée dans deux réservoirs ayant les mêmes dimensions que ceux qui reçoivent la solution faible.

L'ensemble de cette installation est indiquée sur e dessin de la figure 243. Après lessivage par la solution faible, on opère le déplacement par l'eau pure et on le continue jusqu'à ce que l'eau de lessivage ne contienne plus que 0,03 à 0,02 0/0 de cyanure de potassium avec 5 à 7 cents de valeur d'or par tonne.

La charge est alors prête à être rejetée, opération qui est faite par deux hommes qui évacuent les résidus stériles au moyen d'un jet hydraulique de 3 pouces de diamètre. C'est un travail d'environ quatre heures. On emploie à cet usage les eaux chargées des slimes qui proviennent du refus de la deuxième rangée des cônes de classification.

Quatre portes latérales et une porte centrale donnent toutes facilités pour ce travail de décharge. Les derniers pouces de sables restant dans la cuve sont expulsés au moyen d'un jet d'eau claire sous une pression de 75 livres par une lance de 1 pouce et 1/2 on nettoie ainsi à fond, sans l'endommager, le filtre en toile au-dessous duquel se trouve un autre filtre en fibres de coco.

On remplit alors de nouveau la cuve avec de l'eau, et elle se trouve prête pour une opération subséquente.

Précipitation* — Comme il a été expliqué plus haut, la solution provenant de la filtration avec la solution forte est conduite dans les bassins de précipitation. Elle contient une valeur d'environ 2 $ par tonne avec une force en cyanure de potassium d'environ 0,100/0.

Lorsque l'un de ces réservoirs est plein, on commence à remplir le suivant, et le premier est alors prêt pour l'opération de précipitation. Il contient environ 300 tonnes de solution que l'on met en mouvement au moyen d'air comprimé et on y verse entre 60 livres de poudre de zinc sous forme d'une émulsion qu'on ajoute sans cesser l'agitation.

On pompe alors le liquide dans deux grands filtres-presses de 36 pouces carrés contenant chacun vingt-quatre plateaux de 4 pouces d'épaisseur. L'or, l'argent et le zinc en excès restent sous forme de gâteaux, tandis que la solution débarrassée de l'or retourne dans un réservoir de même dimension que les cuves de cyanuration,d'où elle est renvoyée à l'état de solution faible, sur de nouvelles cuves contenant du minerai à traiter. La quantité d'or qu'elle contient a