Exploitation minière. Air comprimé et oxygène pour la lixiviation de l'or.
Selon le ministère américain de l'Énergie, l'industrie minière utilise de l'air comprimé pour les outils pneumatiques, les palans, les pompes, les systèmes de commande et les actionneurs ; quant aux usines d'extraction de l'or, elles ont besoin d'oxygène dissous dans le processus de lixiviation au cyanure, où l'oxygène est généralement le réactif limitant la vitesse de réaction (Eriez, 2020). La société « Ultra Controlo » fournit l'unité de production d'oxygène VSA « ULTRAOX », dont la fiche technique mentionne la lixiviation de l'or dans les mines.
Puissance d'un outil pneumatique par rapport à un outil électrique, selon le DOE
02
7 à8 ppm
Teneur en oxygène de l'eau à la saturation atmosphérique, selon la SME (1996)
03
24 ppm
Teneur moyenne en oxygène dissous, approximative, dans les deux premiers bassins de lixiviation d'une mine, selon un audit réalisé en 2019
04
75 à 95 %
Oxygène provenant du système VSA d’ ULTRAOX , à 50 kPa
Où vont l'air et l'oxygène ?
Six métiers liés à l'air et à l'oxygène dans une mine.
Le ministère américain de l'Énergie (2016) dresse la liste des utilisations de l'air comprimé dans le secteur minier ; Eriez (2020), K. E. Haque (1992), l'EPA américaine (1994) et un article de la SME (1996) décrivent les utilisations de l'oxygène et de l'air dans le traitement de l'or.
Air comprimé
Outils pneumatiques
Les outils pneumatiques, qui, selon le DOE, consomment généralement 7 à 8 fois plus d'énergie que les outils électriques pour un rendement mécanique équivalent.
Air comprimé
Palans, pompes et actionneurs
Palans, pompes, systèmes de commande et actionneurs, cités par le DOE comme exemples d'utilisations de l'air comprimé dans le secteur minier.
Oxygène
Lixiviation au cyanure
L'or ne se dissout qu'en présence à la fois d'oxygène et de cyanure ; le cyanure étant généralement en excès, l'oxygène est le réactif limitant la vitesse de réaction. C'est pourquoi les cuves de lixiviation sont barbotées avec de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène de haute pureté (Eriez).
Oxygène ou air
Pré-aération
La pré-aération de la boue avec de l'air ou de l'oxygène atténue les effets des sulfures, arsenates et antimonates solubles sur la cyanuration (Haque, 1992).
Oxygène
Lixiviation en tas
La réaction de la solution de cyanure avec l'or libre dépend de la présence d'oxygène ; c'est pourquoi la solution est oxygénée avant son application ou pendant la pulvérisation (US EPA, 1994).
Air
Tas de bio-oxydation
La bio-oxydation en tas des minerais réfractaires nécessite de grandes quantités d'oxygène, apportées par convection naturelle, par diffusion depuis la surface ou par ventilation forcée (SME, 1996).
Sources : Département américain de l'Énergie (DOE) et Compressed Air Challenge, « Improving Compressed Air System Performance » (2016), p. 16 et tableau 1.2 ; Eriez, « Gold Leach Tank Aeration » (Austmine, 2020) ; K. E. Haque, CIM (1992) ; Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), EPA 530-R-94-013 (1994) ; R. W. Bartlett, SME (1996).
L'oxygène dans la lixiviation
De l'air, de l'air enrichi ou de l'oxygène pur.
Des sources publiées sur la lixiviation de l'or expliquent comment le gaz est choisi. Les figures ci-dessous présentent un minerai et une installation.
Pourquoi l'oxygène ?
La loi d'Henry fixe la limite
L'air ne peut fournir qu'une quantité limitée d'oxygène dissous ; au-delà de cette limite, il faut augmenter la pression partielle d'oxygène en enrichissant l'air ou en utilisant de l'oxygène pur. L'oxygène coûte plus cher que l'air, mais selon Eriez, les gains métallurgiques compensent le plus souvent ce surcoût.
Source : Eriez, via Austmine (2020).
Un minerai
7 ppm ou 20 ppm
Pour extraire 94 % de l'or, il a fallu 1 g/L de cyanure de sodium et une lixiviation de 48 heures à 7 ppm d'oxygène dissous, mais 0,25 g/L et 16 heures à 20 ppm, avec un broyage plus grossier.
Source : M. Wong, CIM (1995).
Une usine
8 tonnes par jour à 92 %
Deux générateurs d'oxygène PSA fournissent environ 8 tonnes d'oxygène par jour, d'une pureté de 92 %, aux cuves CIL d'une mine, avec une concentration moyenne d'environ 24 ppm d'oxygène dissous dans les deux premières cuves de lixiviation.
Source : Audit de renouvellement de la certification « Cyanide Code » (mars 2019).
ULTRAOX Le VSA fournit de l'oxygène à une concentration comprise entre 75 % et 95 % à une pression de 50 kPa ; sa fiche technique mentionne la lixiviation de l'or dans les mines. Sources : comme indiqué ; ULTRAOX fiche technique du VSA.
Ce que nous proposons
Pour la cuve de lixiviation et la salle des compresseurs.
L'usine d'oxygène dont la fiche technique mentionne la lixiviation de l'or dans les mines, ainsi que les gammes générales proposées par le catalogue « Ultra Controlo Industrial 2026 » pour tous les secteurs d'activité.
Sources : ULTRAOX , fiche technique VSA, p. 2 et 3 ; ULTRASCREW , fiche technique ; Ultra Controlo , catalogue Industrial 2026, p. 8, 9, 16 et 22.
Un seul fournisseur. Fabriqué et entretenu au Portugal.
Ultra Controlo est un fabricant portugais de systèmes d'air comprimé, de vide et de gaz techniques, fort de 40 ans d'expérience. Nous concevons, assemblons et testons nos propres compresseurs, sécheurs et colonnes à charbon au Portugal, et assurons la distribution et le service après-vente de cinq marques partenaires.
Nos propres gammes
ULTRASCREW compresseurs, sécheurs ULTRASEC et ULTRADRY, et tours à charbon actif ULTRAK.
Maintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence, assurées par notre propre équipe.
Source : Catalogue « Industrial 2026 » d'Ultra Controlo , pp. 3, 10, 16, 17 et 22.
Questions
Exploitation minière : questions et réponses.
À quoi sert l'air comprimé dans le secteur minier ?
Le guide de référence du ministère américain de l'Énergie (2016) cite les outils pneumatiques, les palans, les pompes, les systèmes de commande et les actionneurs comme exemples d'utilisation de l'air comprimé dans le secteur minier, et souligne que les outils pneumatiques consomment généralement 7 à 8 fois plus d'énergie que les outils électriques.
Pourquoi la lixiviation de l'or au cyanure nécessite-t-elle de l'oxygène ?
Eriez (2020) souligne que la réaction entre l'or et le cyanure nécessite à la fois de l'oxygène et du cyanure ; le cyanure étant généralement présent en excès, c'est l'oxygène qui constitue le réactif limitant la vitesse de réaction. C'est pourquoi les cuves de lixiviation sont barbotées avec de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène de haute pureté.
Quelles sont les concentrations d'oxygène dissous utilisées dans la lixiviation de l'or ?
Les chiffres publiés varient : l'audit réalisé en 2019 dans le cadre du « Cyanide Code » dans une mine d'or fait état d'une concentration moyenne d'environ 24 ppm dans ses deux premiers bassins de lixiviation, tandis qu'une étude de 1995 portant sur un minerai comparait la lixiviation à des concentrations de 7 et 20 ppm.
Le VSA ou le PSA, lequel est le plus performant en haute altitude ?
L'OMS (2023) indique que le fonctionnement des systèmes VSA est moins sensible à l'altitude, tandis que PATH et CHAI (2021) précisent que les installations VSA peuvent fonctionner à des altitudes plus élevées sans perte de performance ; ces deux documents ont été rédigés à l'intention des installations d'oxygène médicale .
Le système VSA « ULTRAOX » peut-il remplacer l'oxygène liquide dans une mine ?
Sa fiche technique indique que le VSA d'ULTRAOX peut remplacer les systèmes cryogéniques existants équipés de réservoirs d'oxygène liquide ou servir de source d'approvisionnement principale, en fournissant de l'oxygène à une concentration comprise entre 75 % et 95 % à une pression de 50 kPa.
Le minerai et le circuit de lixiviation, l'oxygène dont vous disposez aujourd'hui, l'altitude et la puissance disponible. Nous vous proposons l'équipement le mieux adapté.