Cyanuration

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La cyanuration est un procédé permettant d'obtenir la séparation de l'or et de l'argent par immersion dans une solution de cyanure alcalin[1],[2].

Histoire[modifier | modifier le code]

Ce procédé a été mis au point en 1887 pour mieux récupérer les fines particules d'or d'un minerai. Il permet d'en récupérer jusqu'à plus de 97 % (contre 60 à 75 % au mieux avec le procédé « traditionnel » de l'amalgamation au mercure). Mais pour être rentable, il exige de grands volumes de minerais.

Principe[modifier | modifier le code]

La cyanuration consiste à produire un « sel quadruple » soluble dans l'eau lorsque l'or est mis en présence d'un sel de cyanure (cyanure de potassium, cyanure de sodium ou cyanure de calcium) et d'oxygène.

Méthode[modifier | modifier le code]

Le minerai est finement broyé puis mis en présence d'une solution de sel de cyanure.
Après un certain temps de réaction, la solution contenant des boues est séparée des particules minérales par filtration ou décantation[2].

4 Au + 8 NaCN + 2 H_2O + O_2 \rightarrow 4 Na[Au(CN)_2] + 4 NaOH.

L'or est ensuite récupéré en ajoutant des copeaux de zinc ou d'aluminium dans la solution du sel quadruple[2].

2 Na[Au(CN)_2] + Zn \rightarrow Na_2[Zn(CN)4] + 2 Au.

La solution est ensuite acidifiée avec de l'acide sulfurique pour éliminer l'excès de zinc, séchée et passée dans un four à 800 °C en présence d'air pour oxyder le plomb, le fer et le zinc. Le résidu après une première fonte contient 80-90 % d'or[2].

Traitement des déchets[modifier | modifier le code]

Le résidu de la filtration est un déchet industriel toxique en raison des sels de cyanure qu'il contient. Ces déchets sont généralement stockés en plein air dans de grands bassins maintenus par des digues de terre ;

La boue est peu à peu déshydratée par le soleil et le vent (évaporation). Les cyanures commencent alors à se dégrader au contact de l'oxygène, en se décomposant en cyanate et finalement en carbonate[2].

Divers traitements physicochimiques, ou biologiques peuvent accélérer leur dégradation.

Les traitements biologiques[modifier | modifier le code]

Dans la nature de petites quantités de cyanures sont naturellement produites par certaines bactéries (aérobie et/ou anaérobies, archées par exemple[3]), champignons, plantes et algues (on trouve un peu de cyanure dans l'amande amère par exemple ou dans certains haricots crus) sans doute pour se protéger de la prédation animale. La présence de cyanures dans l'environnement est néanmoins essentiellement due aux activités humaines et en particulier à l'industrie métallurtique. La présence de cyanures dans l'environnement est néanmoins essentiellement due aux activités humaines et en particulier à l'industrie métallurgique;

Dans une certaine mesure, des microorganismes décomposeurs peuvent donc gérer ce poison et le dégrader (par exemple en ammoniaque (moins toxique)) puis en carbonates inoffensifs. Ils peuvent même - à certaines conditions - le faire en condition anaérobie.

Les traitements biologiques du cyanure industriel sont encore récents. Ils semblent être une voie porteuse d'espoir pour mieux traiter les déchets miniers contenant des cyanures[4].

  • De tels traitements ont d'abord été testés en Amérique du Nord[5] et continuent à faire l'objet d'études en laboratoire et in situ dans certaines installations de stockage et traitement de déchets miniers de l'industrie de l'or, par exemple avec une bactérie assez ubiquiste (mais qui peut être pathogène pour l'homme (nosocomiale éventuellement) et certaines plantes et arbres : pseudomonas sp. [6]. Certaines souches de cette bactérie (souches CM5 et CMN2 par exemple) peuvent dans certaines conditions utiliser le cyanure comme source de carbone et d'azote, en dégradant les cyanures avec une efficacité comparable à celle de traitements chimiques couramment utilisés.
  • Une autre piste est un traitement en réacteur liquide ou en bassins extérieurs par des algues[7]. Plusieurs espèces d'algues ont ainsi été testées dont Arthrospira maxima , Chlorella sp. et Scenedesmus obliquus, avec un pH très basique (pH = 10,3), mais elles ne peuvent traiter que des déchets assez dilués, sinon elles meurent. Dans ce cas l'algue la plus performante était S. obliquus qui a dégradé détoxifié 99% du cyanure en survivant à des concentrations de 100 à 400 mg/L.

En cas de pollution par les cyanures et déchets cyanurés de l'industrie aurifères[modifier | modifier le code]

En cas de fuites de cyanures dans l'eau, l'industriel injecte du chlore dans le milieu pour détruire les cyanures, ce qui contribue néanmoins à une pollution secondaire[8]. La gestion de la pollution au cyanure (qui se fait généralement ne répandant du chlore dans l'eau polluée afin de détruire le cyanure contribue elle-même à une pollution secondaire)[8], le chlore étant lui-même hautement toxique (ce fut le premier gaz de combat utilisé sur le front durant la Première Guerre mondiale)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. I.D. Gadaskina et L.A. Ryzik, La fusion et l'affinage de l'or, vol. 3, Organisation international du Travail, coll. « Encyclopédie de sécurité et de santé au travail »,‎ 2002, 3e éd. (ISBN 92-2-209816-1), p. 82.11
  2. a, b, c, d et e (en) Hermann Renner,Günther Schlamp,Dieter Hollmann,Hans Martin Lüschow,Peter Tews,Josef Rothaut,Klaus Dermann,Alfons Knödler,Christian Hecht,Martin Schlott,Ralf Drieselmann,Catrin Peter,Rainer Schiele, Gold, Gold Alloys, and Gold Compounds, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, coll. « Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry »,‎ 2000 (lire en ligne)
  3. Domen Novak, Ingrid H. Franke-Whittle, Elizabeta Tratar Pirc, Vesna Jerman,Heribert Insab, Romana Marinšek Logar, Blaž Stres (2013), Biotic and abiotic processes contribute to successful anaerobic degradation of cyanide by UASB reactor biomass treating brewery waste water ; Water Research ; Volume 47, Issue 11, 1 July 2013, Pages 3644–3653 (résumé)
  4. Rajesh Roshan Dasha, Abhinav Gaur, Chandrajit Balomajumder (2009), Cyanide in industrial wastewaters and its removal: A review on biotreatment ; Journal of Hazardous Materials ; Vol163, n°1, 2009-04-15, Pages 1–11 (revue de la littérature), [résumé]
  5. Akcil, A. 2003. « Destruction of cyanide in gold mill effluents: biological versus chemical treatments ». Biotechnology Advances , vol. 21, no 6, p. 501-511 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975003000995 résumé])
  6. A Akcil A.G Karahan, H Ciftci, O Sagdic (2003), Biological treatment of cyanide by natural isolated bacteria (Pseudomonas sp.) ; Minerals EngineeringVolume 16, Issue 7, July 2003, Pages 643–649
  7. Fatma Gurbuz, Hasan Ciftci, Ata Akcil, Aynur Gul Karahan (2004), Microbial detoxification of cyanide solutions: a new biotechnological approach using algae ; HydrometallurgyVolume 72, Issues 1–2, February 2004, Pages 167–176 (résumé)
  8. a et b Amegbey, N. A., et A. A. Adimado. 2003. «Incidents of cyanide spillage in Ghana». Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy Section C-Mineral Processing and Extractive Metallurgy , vol. 112, no 2, p. C126-C130 (http://www.ingentaconnect.com/content/maney/mpem/2003/00000112/00000002/art00010 résumé])

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Soto, H., Rousseau, A. et F. Nova (1996) Procédés de traitement des rejets de cyanuration. Recherche bibliographique établie pour le Ministère des Ressources Naturelles du Québec. 64p. Dans Aubertin, Bussière et Bernier, 2002. Environnement et gestion des rejets miniers : Manuel sur cédérom . Montréal : Presses internationales polytechniques.
  • (en) Somayeh Golbaza, Ahmad Jonidi Jafarib* & Roshanak Rezaei Kalantaric (2013) The study of Fenton oxidation process efficiency in the simultaneous removal of phenol, cyanide, and chromium (VI) from synthetic wastewater ; Desalination and Water Treatment ; Volume 51, Issue 28-30, 2013 DOI: 10.1080/19443994.2012.760108 ; pages 5761-5767 (résumé)
  • (en) Domen Novak, Ingrid H. Franke-Whittle, Elizabeta Tratar Pirc, Vesna Jerman, Heribert Insam, Romana Marinšek Logar, Blaž Stres (2013), Biotic and abiotic processes contribute to successful anaerobic degradation of cyanide by UASB reactor biomass treating brewery waste water ; Water Research ; Volume 47, Issue 11, 1 July 2013, Pages 3644–3653 (résumé)