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Industrie · Industrie minière

Industrie minière. Air comprimé et oxygène pour la lixiviation de l'or.

Selon le Département américain de l'Énergie, l'industrie minière utilise de l'air comprimé dans les outils pneumatiques, les appareils de levage, les pompes, les commandes et les actionneurs ; quant aux installations d'extraction de l'or, elles ont besoin d'oxygène dissous lors de la lixiviation au cyanure, où l'oxygène est généralement le réactif limitant (Eriez, 2020). Ultra Controlo fournit la centrale à oxygène « ULTRAOX » VSA, dont la fiche technique mentionne notamment la lixiviation de l’or dans les mines.

Terrasses d'une mine à ciel ouvert
01
7–8×
Énergie consommée par 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, approximativement, dans les deux premiers bassins de lixiviation d'une mine, selon un audit réalisé en 2019
04
75 à 95 %
Oxygène de l'ULTRAOX VSA, à 50 kPa
Où vont l'air et l'oxygène ?

Six rôles de l'air et de l'oxygène dans une mine.

Le Département américain de l'Énergie (2016) présente les applications de l'air comprimé dans l'industrie minière ; Eriez (2020), K. E. Haque (1992), l'EPA américaine (1994) et un article de la SME (1996) décrivent les applications de l'oxygène et de l'air dans le traitement de l'or.

Sous forme de comprimé

Outils pneumatiques

Les outils pneumatiques qui, comme le souligne le DOE, consomment généralement 7 à 8 fois plus d'énergie que les outils électriques pour effectuer le même travail mécanique.

Sous forme de comprimé

Appareils de levage, pompes et actionneurs

Les appareils de levage, les pompes, les systèmes de commande et les actionneurs, que le DOE cite comme exemples d'utilisation de l'air comprimé dans l'industrie minière.

Oxigénio

Lixiviation au cyanure

L'or ne se dissout qu'en présence d'oxygène et de cyanure ; le cyanure étant généralement en excès, l'oxygène est le réactif limitant. C'est pourquoi les cuves de lixiviation sont alimentées en air, en air enrichi en oxygène ou en oxygène de haute pureté (Eriez).

Oxygène ou air

Pré-aération

L'aération préalable de la pulpe à l'air ou à l'oxygène atténue les effets des sulfures solubles, des arsénates et des antimonates sur la cyanuration (Haque, 1992).

Oxigénio

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 l'application ou pendant la pulvérisation (EPA des États-Unis, 1994).

Ar

Piles de bio-oxydation

La bio-oxydation en tas de minerai réfractaire nécessite de grandes quantités d'oxygène, apportées par convection naturelle, par diffusion à partir de 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) ; EPA des États-Unis, EPA 530-R-94-013 (1994) ; R. W. Bartlett, SME (1996).

L'oxygène dans la lixiviation

Ar, ar enrichi ou oxygène pur.

Les sources publiées sur la lixiviation de l'or expliquent comment choisir le gaz. Les valeurs ci-dessous se rapportent à un minerai et à une installation spécifiques.

Pourquoi l'oxygène ?

La loi d'Henry fixe la limite

L'air ne peut fournir qu'une certaine quantité d'oxygène dissous ; au-delà de cette quantité, 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 ce coût dans la plupart des cas.

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 48 heures de lixiviation 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 installation

8 tonnes par jour à 92 %

Deux générateurs d'oxygène PSA fournissent environ 8 tonnes (tons, selon la source) d'oxygène par jour, d'une pureté de 92 %, aux cuves CIL d'une mine, avec une teneur moyenne en oxygène dissous d'environ 24 ppm dans les deux premières cuves de lixiviation.

Source : audit de recertification du Cyanide Code (mars 2019).

Sur ULTRAOX , VSA fournit de l'oxygène à une concentration comprise entre 75 % et 95 % à une pression de 50 kPa ; sa fiche technique mentionne notamment la lixiviation de l'or dans les mines. Sources : celles indiquées ; fiche technique ULTRAOX VSA.

Un seul fournisseur. Fabrication et service après-vente 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 au Portugal nos compresseurs, sécheurs et tours à charbon, et nous assurons la distribution et le service après-vente de cinq marques partenaires.

Lignes propres

Compresseurs « ULTRASCREW », sécheurs ULTRASEC et ULTRADRY, et tours à charbon actif ULTRAK.

Cinq marques partenaires

Gardner Denver, Elmo Rietschle, Thomas, Speck Pumpen (Circutec) et Speck Triplex.

UltraCare, 24 h/24, 7 j/7

Maintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence, assurées par notre propre équipe.

Source : catalogue « Industrial 2026 » de l'Ultra Controlo, pp. 3, 10, 16, 17 et 22.

Questions

Industrie minière : questions et réponses.

À quoi sert l'air comprimé dans l'industrie minière ?

Le guide du Département américain de l'Énergie (2016) cite les outils pneumatiques, les appareils de levage, les pompes, les commandes et les actionneurs comme exemples d'utilisation de l'air comprimé dans l'industrie minière, 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 ?

Dans un article publié par Eriez (2020), il est indiqué que la réaction or-cyanure nécessite de l'oxygène et du cyanure ; le cyanure étant généralement en excès, c'est l'oxygène qui constitue le réactif limitant. C'est pourquoi on injecte dans les cuves de lixiviation de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène de haute pureté.

Quelles concentrations d'oxygène dissous utilise-t-on pour la lixiviation de l'or ?

Les valeurs publiées varient : l'audit réalisé en 2019 dans le cadre du « Cyanide Code » dans une mine d'or fait état d'une 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 7 et à 20 ppm.

Le VSA ou le PSA est-il plus performant à haute altitude ?

L'OMS (2023) indique que le fonctionnement des systèmes VSA est moins affecté par l'altitude, tandis que PATH et CHAI (2021) précisent que les centrales VSA peuvent fonctionner à des altitudes plus élevées sans perte de performance ; ces deux documents ont été rédigés à l'intention des centrales d'oxygène médical.

ULTRAOX , le VSA peut-il remplacer l'oxygène liquide dans une mine ?

Selon sa fiche technique, l'ULTRAOX e VSA 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.

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