Gold Processing Guide: From Ore to Final Product

Résumé :Un guide complet sur le traitement de l'or, couvrant la construction d'usines depuis l'exploration jusqu'à l'exploitation. Découvrez les principales méthodes de valorisation comme la cyanuration et la flottation pour un maximum de récupération.

Comprendre l'or

Gold, le métal précieux le plus précieux et le plus séduisant au monde, a symbolisé la richesse et la stabilité depuis l'Antiquité. Dans les systèmes miniers et financiers modernes, l'or sert non seulement d'actif d'ancrage pour les systèmes monétaires, mais également de matière première essentielle pour la fabrication industrielle, le traitement de bijoux et les industries de haute technologie. Sa stabilité, sa grande ductilité et sa résistance à la corrosion font de l'or un moyen de protection vital pour des rendements à long terme et l'atténuation des risques dans les investissements miniers.

Les formes naturelles de l'or : Or primaire et secondaire

Les dépôts d'or sont classés en trois grands types, chacun avec des conditions géologiques, des teneurs et des processus de valorisation distincts.

Or primaire

Dépôts d'or secondaires

Distribution mondiale des dépôts d'or

En 2024, la production annuelle mondiale d'or des mines est d'environ 3 600 tonnes, avec des réserves exploitables estimées à environ 59 000 tonnes. Les ressources en or sont largement réparties 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.

Gold Processing Plant Construction Workflow

La construction de l'usine est un projet complexe et multidisciplinaire nécessitant un capital significatif et de longs cycles d'exécution. Elle doit suivre une planification scientifique rigoureuse pour garantir la faisabilité technique, la viabilité économique et la conformité aux normes ESG.

1. Exploration

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

Activités clés:

• Recherche de bureau:Analyser les données géologiques, les cartes et la littérature pour identifier les cibles.
• Field Mapping & Sampling:Effectuer des études géologiques détaillées.
• Geophysical/Geochemical Surveys:Utiliser des données magnétiques aériennes/GPR pour détecter les dépôts.
• Drilling:Obtenir des échantillons de carotte pour des tests et des estimations de ressources.
• Resource Estimation:Créer des modèles 2D/3D estimant la taille, la qualité et la viabilité.

Deliverable:Rapport sur les ressources/mines minérales.

2. Planning & Design

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

Activités clés:

• Feasibility Studies:Évaluer la viabilité économique et technique.
• Permitting & Financing:Obtenez des permis environnementaux et un financement.
• Mine Design:Planifiez l'infrastructure, les routes d'accès, les méthodes d'exploitation minière (à ciel ouvert/souterrain), la conception d'extraction, la conception d'enrichissement et la conception des résidus.
• Site Preparation:Construisez des routes d'accès, des installations et déblayez les stériles.

Deliverable:Feasibility Study Report, Mine Design

3. Construction

Objectif:Assurez une construction de haute qualité pour une mise en service rapide.

Activités clés:

• Procurement:Approvisionnement mondial en concasseurs, moulins à billes, cellules de flottation, épaississeurs, filtres, pompes, vannes, systèmes d'automatisation.
• Travaux civils :Nivellement du site, routes, fondations d'usine, érection de structures, barrage de démarrage pour l'installation de stockage de résidus (TSF).
• Installation et mise en service des équipements:
  • Installer et aligner les équipements de concassage, de broyage, de séparation, d'épaississement et de filtration selon le flux de processus.
  • Installer les systèmes de tuyauterie, électriques et d'automatisation.
  • Tests d'équipement unique : Vérifier le fonctionnement de l'unité individuelle.
  • Tests de charge : Fonctionner avec du minerai/eau, augmenter progressivement jusqu'à la capacité de conception et aux indicateurs.

Deliverable:Usine mise en service avec alimentation.

4. Opération & Maintenance

Objectif:Sécuritaire, stable, efficace, opération à faible coût.

Activités clés:

• Extraction & Transport des Minerais:
  • Forage & Explosions:Fragmenter la roche pour l'excavation.
  • Charge & Transport:Transporter le minerai vers l'usine via des excavatrices/camions.
• Production: Exécuter le concassage, le broyage, la séparation, l'épaississement, la filtration selon le design. Contrôler les principaux paramètres (taille de broyage, dosage de réactifs, temps de flottation, densité d'épaississement).
• Maintenance: Inspections régulières, entretien et remplacement de pièces pour minimiser les temps d'arrêt.
• Contrôle de Qualité:Test feed, intermédiaires et concentré ; ajuster les processus pour répondre aux spécifications. Gestion de la sécurité : Mettre en œuvre des protocoles, de la formation, des EPI et des systèmes de réponse d'urgence.

Deliverable:Atteint les objectifs de production.

5. Ventes & Logistique

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

Activités clés:

• Analyse de la qualité :Échantillonnage/préparation/analyse conjointe pour déterminer la note finale pour le règlement.
• Contrat de vente :Contrats à long terme basés sur les prix du marché.
• Transport de concentré :Expédier par camion/chemin de fer/mer avec des mesures de protection pour préserver la qualité.

Deliverable:Revenue realization.

6. Gestion des stériles et ESG

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

Activités clés:

• Décharge de stériles :Les stériles générés pendant la production sont transportés par pipelines ou autres moyens vers l'installation de stockage des stériles (ESS) pour stockage.
• Gestion de l'ESS :Surveiller en continu la stabilité des barrages, les infiltrations et la qualité de l'eau ; mettre simultanément en œuvre les mesures de protection environnementale nécessaires, telles que l'installation de revêtements imperméables et la construction d'installations de traitement des eaux usées pour prévenir la pollution.
• Utilisation complète des résidus:Retraiter ou autrement utiliser de manière complète les résidus pour récupérer des éléments précieux, ou les utiliser comme matériaux de construction, pour le remplissage des zones extraites, etc., réduisant ainsi l'accumulation de résidus, minimisant l'impact environnemental et maximisant l'utilisation des ressources.
• Réhabilitation écologique:Une fois la capacité de conception atteinte, fermer et réhabiliter écologiquement le TSF par la restauration de la végétation et la récupération des formes du terrain.

Processus communs de beneficiation de l'or

La sélection du processus dépend du type de minerai, de la taille de libération, de la minéralogie et de l'économie. Les routes principales incluent la séparation gravitaire, la flottation, la cyanuration et les processus combinés.

Séparation par Gravité

Applicabilité :Idéal pour les gisements alluviaux 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 (par exemple, dépôts 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 gravitaires.

Typical Flow:

• 1.Broyage et Criblage Primaires (enlever les roches inutiles)
• 2.Concentration par Gravité (Chute Spirale / Jig / Table à Secousses)
• 3.Amélioration et Épaississement des Concentrés → Concentré d'or de haute qualité.
• 4.Déchets : Recirculer ou envoyer à la flottation/cyanuration.

Avantages :Coût faible, simple, pas de produits chimiques, récupération directe : 85 % - 90 %.

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

Flottaison

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

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

Typical Flow:

• 1.Broyage & Moulage (à -200 mailles, 60%-80% passant).
• 2.Préparation : Ajouter des collecteurs/mousseurs ; produire un concentré en vrac.
• 3.Nettoyage : Améliorer la qualité du concentré.
• 4.Récupération : Récupérer l'or résiduel des queues. 5.Concentré : Frittage direct ou cyanuration.

Avantages :Efficace pour l'or fin/encapsulé.

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

Cyanuration

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

Principe:L'or se dissout dans une solution de cyanure alcalin formant le complexe [Au(CN)2]-. Récupéré par adsorption sur charbon (CIP/CIL) ou précipitation au zinc.

Typical Flow:

• 1.Broyage & Écrasement (jusqu'à -200 mailles, 80%-90% passent).
• 2.Lixiviation au cyanure (CIL/CIP) : L'or se dissout dans la solution.
• 3.Adsorption/Éluation : Le charbon actif adsorbe le complexe d'or ; élué & électro-gagné en boue d'or.
• 4.Fonderie → Or de haute pureté.

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

Inconvénients :Cyanure toxique (contrôle environnemental strict); nécessite un prétraitement pour les minerais carbonés/arseniqués (calcination/POX).

Leaching sur tas (Exploitations minières par lixiviation au cyanure)

Applicabilité :Minerais oxydés de faible qualité (habituellement 0,5-1,5 g/t) avec or libre. Nécessite une bonne perméabilité (argile faible). Cibles : ROM de faible qualité, stériles, anciennes queues de minerai.

Principe:Conception de lixiviation sur tas de 10000 tonnes pour l'or La solution diluée de NaCN ruisselle 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 par adsorption sur carbone → élution/électro-extraction.

Avantages :CAPEX/OPEX faible, faible énergie ; processus de marges marginales ; flexible/scalable.

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

Réalisation de la valeur post-bénéficiation

Maximiser la valeur des ressources en améliorant le minerai de basse qualité en produits de haute valeur. Modèles commerciaux courants :

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

Ventes de Dore/Lingots:Fondre/raffiner sur place → vendre des lingots standard. Maximiser la marge bénéficiaire ; contrôle des prix plus fort.

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