Voici un aperçu complet des équipements d’exploitation minière des usines aurifères, ventilés par étapes du cycle d’extraction et de traitement.
Le cycle de traitement de l’or : du minerai au lingot
Une usine de traitement de l'or est conçue pour extraire l'or de son minerai et le raffiner en un produit de haute-pureté (barres de dore ou directement en lingots). L'équipement utilisé dépend fortement du type de gisement (roche dure ou alluviale/placer) et de la teneur du minerai.
1. Concassage primaire et stockage
Il s'agit de la première étape pour les gisements de roches dures (filon). L'objectif est de réduire la taille des grosses roches provenant de la mine à une taille gérable pour un traitement ultérieur.
Concasseur à mâchoires :Le cheval de bataille du concassage primaire. Il utilise une immense pression pour briser de grosses roches (jusqu'à 1 à 1,5 mètres de diamètre) jusqu'à environ 150 à 250 mm.
Concasseur à mâchoires
Concasseur giratoire :Utilisé pour les usines-de très grande capacité. Il est plus cher mais peut gérer des aliments de plus grande taille et des volumes plus importants qu'un concasseur à mâchoires.
Convoyeurs :Systèmes de courroies qui transportent les matériaux concassés entre les étapes et vers les stocks.
Trémie d'alimentation et mangeoire à tablier :Régule le flux de minerai de la pile vers le concasseur.
2. Fraisage et broyage (comminution)
Le but ici est de libérer les particules d’or de la roche environnante en réduisant le minerai en sable fin ou en poudre.
Broyeur SAG (broyage semi-autogène) :Un grand cylindre rotatif dans lequel le minerai lui-même constitue le principal moyen de broyage. Les roches plus grosses heurtent et brisent les roches plus petites.
Broyeur à boulets :Suit un broyeur SAG (ou est utilisé indépendamment). Il utilise des billes d'acier à l'intérieur d'un cylindre rotatif pour broyer le minerai en une poudre fine. C'est souvent là que le minerai est mélangé à de l'eau pour créer une bouillie.
Cyclones :Utilisé en circuit fermé avec le broyeur à boulets. Ils classent la boue broyée, renvoyant les particules grossières au broyeur pour un broyage ultérieur et permettant aux particules fines de passer à l'étape suivante.
3. Concentration gravitationnelle
Cette étape récupère l’or libre et grossier qui a été libéré par broyage. C'est très efficace et-rentable, car il évite le recours à des produits chimiques sur cette partie de l'or.
Concentrateurs centrifuges (par exemple, Knelson, Falcon Concentrators) :L'équipement gravitationnel le plus courant et le plus efficace. Ils utilisent un bol rotatif et la force centrifuge pour séparer l'or à haute densité des déchets minéraux plus légers.
Concentrateur centrifuge d'or
Tables secouées :Une table légèrement inclinée avec des radiers qui vibre d'avant en arrière. L'eau et le lisier y circulent ; les particules d'or denses sont piégées dans les seuils tandis que les matériaux plus légers sont emportés.
Table secouante
Machine à gabarit :Utilisez de l'eau pulsée pour stratifier le matériau par densité, en concentrant l'or plus lourd au fond.
Machine à gabarit
Classificateurs à spirale :Séparez les particules en fonction de leur taille et de leur densité dans un flux fluide.
4. Lixiviation et récupération de l’or
Il s’agit du processus chimique de base permettant de récupérer l’or fin que la gravité ne pouvait pas capturer.
A. Lessivage
La boue de minerai broyé est mélangée à une solution diluée de cyanure (ou d'autres lixiviants moins courants) qui dissout l'or.
Réservoirs de lixiviation (Pachucas) :De grands et hauts réservoirs avec agitation d'air qui contiennent la boue de minerai/cyanure pendant 24+ heures pour permettre à l'or de se dissoudre.
B. Récupération de l'or à partir de la solution
Une fois l’or en solution, il faut l’extraire.
Carbone-dans-Pâte (CIP) / Carbone-dans-Réservoirs de lixiviation (CIL) :Une série de cuves agitées remplies de charbon actif. Les granules de carbone ont une grande affinité pour le complexe d'or et l'adsorbent de la solution, « éliminant » l'or de la boue.
Colonnes de carbone :Utilisé dans un circuit "Carbon-in-Column" (CIC) pour les opérations de lixiviation en tas, où la solution passe à travers des colonnes remplies de carbone.
C. Élution et électro-extraction
Ce processus enlève l’or du carbone chargé et le transforme en métal solide.
Colonne d'élution :Le carbone chargé d'or-est placé ici. Une solution caustique chaude (l'éluant) est pompée, désorbant l'or du carbone.
Cellule d'électro-extraction :L'éluant riche en or-est pompé dans ces cellules, qui contiennent des cathodes en laine d'acier. Un courant électrique traverse la solution, provoquant le dépôt de l'or sur la laine d'acier.
Four de fusion :Les cathodes en laine d'acier, maintenant recouvertes d'or, sont mélangées à des fondants (par exemple, borax, silice) et fondues dans un four à haute température (~ 1 200 degrés). Ce processus sépare l’or pur des impuretés qui forment une couche de scories. L'or fondu est ensuite versé dans des moules pour formerbarres dorées(généralement 80 à 90 % d’or pur, l’argent étant le principal autre métal).
5. Gestion de l'eau et élimination des résidus
Il s’agit d’un élément essentiel de toute opération minière moderne pour la sécurité environnementale et opérationnelle.
Épaississants :Grands réservoirs circulaires qui utilisent la gravité pour décanter les particules solides hors de l'eau de traitement, clarifiant l'eau pour le recyclage et déshydratant-les résidus (flux de déchets).
Barrage à résidus / Installation de stockage (TSF) :Un bassin artificiel massif où les déchets finaux déshydratés (résidus) sont stockés en permanence.
Pompes à eau et tuyauterie :Un réseau complexe pour déplacer l'eau et le lisier dans toute l'usine.
Équipement spécialisé pour l'exploitation minière alluviale et des placers
Pour l’or trouvé dans les lits des rivières et dans le sable (gisements de placers), le processus est beaucoup plus simple et repose principalement sur la gravité.
Trommel / Épurateur :Un tamis cylindrique rotatif qui lave et classe la matière première, éliminant les grosses roches et brisant l'argile.
Boîte à écluse :Un long canal légèrement incliné avec des rapides au fond. Au fur et à mesure que l’eau et le gravier s’écoulent, l’or lourd reste piégé dans les rapides.
Casserole d'or :L'outil le plus basique et le plus emblématique pour la prospection et le-travail à petite échelle.
Drague:Barge flottante qui extrait les matériaux du fond d'une rivière ou d'un étang et les traite via une usine embarquée (souvent avec un trommel et des écluses).
Trommel à récurer
Tableau récapitulatif : Équipements par étape
| Étape de traitement | Fonction principale | Équipement clé |
|---|---|---|
| Concassage primaire | Réduire les gros rochers à une taille gérable | Concasseur à mâchoires, concasseur giratoire, convoyeurs, |
| Fraisage et meulage | Libérez de l'or en transformant le minerai en poudre | Broyeur SAG, broyeur à boulets, cyclones |
| Concentration gravitationnelle | Récupérer de l'or grossier et gratuit | Concentrateur centrifuge en or, table à secousses, machine à gabarit, boîte à écluse vibrante, boîte à écluse en or. |
| Lessivage | Dissoudre l'or fin à l'aide de produits chimiques | Réservoirs de lixiviation (CIL/CIP) |
| Récupération d'or | Extraire l'or de la solution et l'affiner | Adsorption de carbone, colonne d'élution, cellule d'électroextraction, four de fusion |
| Résidus et eau | Gérer les déchets et recycler l’eau | Épaississeur, barrage à résidus, pompes |
| Exploitation minière alluviale | Traiter le sable et le gravier des rivières | Tamis de trommel, trommel d'épurateur, boîte d'écluse, drague |
Cet équipement, lorsqu'il est configuré correctement dans un schéma de traitement, forme une usine complète de traitement de l'or capable de récupérer efficacement et de manière rentable l'or de son minerai.
