Qu'est-ce que le minerai d'or oxydé ?
Le minerai d'or oxydé est un minerai aurifère altéré par l'oxygène, l'eau, le dioxyde de carbone et l'érosion à long terme près de la surface terrestre. Il se forme généralement lorsque des minéraux sulfurés aurifères primaires sont exposés à l'air et aux eaux souterraines. Au cours de ce processus, les minéraux sulfurés se décomposent, des oxydes de fer se forment et l'or, auparavant emprisonné ou finement dispersé à l'intérieur des minéraux hôtes, peut être mis au jour.
En termes simples, le minerai d'or oxydé est souvent la forme altérée du minerai sulfuré aurifère. On le trouve généralement dans la partie supérieure d'un gisement aurifère, appelée zone d'oxydation. Comme les minéraux sulfurés d'origine ont été partiellement ou totalement décomposés, le minerai d'or oxydé est souvent plus facile à traiter que le minerai d'or sulfuré frais.
Le minerai d'or oxydé peut également être désigné par des termes apparentés tels que minerai d'oxyde d'or, oxyde de minerai d'or, minerai d'or oxydé brut ou minerai d'or oxydé non raffiné. Ces termes font généralement référence à un minerai aurifère qui n'a pas encore été entièrement traité ou raffiné.
Comment se forme le minerai d'or oxydé ?
De nombreux gisements d'or sont initialement associés à des minéraux sulfurés tels que la pyrite, l'arsénopyrite, la chalcopyrite, la galène et la sphalérite. Ces minéraux sont stables sous terre, notamment dans les environnements profonds et pauvres en oxygène. Cependant, lorsque le gisement est exposé près de la surface, l'oxygène et l'eau commencent à réagir avec les minéraux sulfurés.
L'oxydation de la pyrite en est un exemple courant. La pyrite a pour formule chimique FeS₂. Lorsqu'elle réagit avec l'oxygène et l'eau, elle peut produire des ions ferreux, du sulfate et de l'acide.
La réaction simplifiée est :
2FeS₂ + 7O₂ + 2H₂O → 2Fe²⁺ + 4SO₄²⁻ + 4H⁺
Le fer peut ensuite continuer à s'oxyder et former des hydroxydes et des oxydes de fer tels que la goethite, la limonite et l'hématite. Ces minéraux expliquent la couleur jaune-brun, brun rougeâtre, rouille ou terreuse de nombreux minerais d'or oxydés.
Ce procédé ne crée pas d'or nouveau. Il détruit ou affaiblit plutôt les minéraux hôtes d'origine et expose l'or déjà présent dans le minerai.
Où se trouvait l'or avant l'oxydation ?
L'or n'apparaît pas soudainement lors de l'oxydation. Il était déjà présent dans le minerai aurifère d'origine, mais il pouvait exister sous plusieurs formes différentes.
L'or se présente parfois sous forme de fines particules d'or natif incluses dans des minéraux sulfurés comme la pyrite ou l'arsénopyrite. Dans ce cas, l'or est physiquement emprisonné à l'intérieur des grains minéraux. Lorsque les minéraux sulfurés s'oxydent et se décomposent, les particules d'or peuvent être mises à nu.
L'or peut également se trouver le long des fissures minérales, aux limites des cristaux, dans les fractures des veines de quartz ou dans les minuscules pores de la roche. L'oxydation et l'altération peuvent fragiliser la structure de la roche, élargir les fissures et faciliter l'extraction de l'or.
Dans certains minerais, l'or est extrêmement fin et peut se présenter sous forme d'“ or invisible ” à l'intérieur de la structure cristalline des minéraux sulfurés. Ce type d'or est invisible à l'œil nu. Lors de la décomposition des minéraux hôtes, l'or peut subsister sous forme résiduelle ou s'associer à des oxydes de fer et à des minéraux argileux.
Une façon simplifiée de décrire le processus est la suivante :
Minerai sulfuré aurifère + oxygène + eau → oxydes de fer + sulfates + acide + or résiduel exposé
Dans ce cas, l'or n'est pas nouvellement formé. Il s'agit de l'or d'origine qui subsiste après l'oxydation des minéraux hôtes.
Existe-t-il du minerai d'or pur ?
Dans la nature, il n'existe pratiquement aucun gisement entier composé d'or pur. Cependant, l'or peut exister sous sa forme métallique naturelle, appelée or natif. Son symbole chimique est Au.
L'or natif est celui qui se présente déjà sous forme d'or métallique dans le minerai. Il peut se présenter sous forme de fines particules, de paillettes, de grains visibles ou de petites pépites. Cependant, il est généralement disséminé dans les roches, les veines de quartz, les graviers alluvionnaires ou d'autres minéraux. On ne le trouve généralement pas sous forme de montagne entière ou de grande masse d'or pur.
Si l’expression “ minerai d’or pur ” désigne un minerai contenant de l’or à l’état métallique naturel, alors oui, ce type d’or existe. Par exemple, l’or peut se présenter sous forme de particules d’or natif dans des veines de quartz ou sous forme de grains d’or alluvionnaire dans les sédiments fluviaux et les dépôts alluvionnaires.
Un exemple typique pourrait être :
- Veine de quartz avec particules d'or natif
- gravier alluvial contenant des grains d'or alluvionnaire
- minerai d'or altéré avec de l'or naturel exposé
Le minerai aurifère est différent d'une pépite d'or. Même un minerai aurifère à haute teneur ne contient généralement qu'une faible quantité d'or par tonne de roche. Une teneur de 5 g/t, 10 g/t ou 20 g/t peut déjà être rentable dans de nombreux projets miniers. Cela signifie qu'une tonne de minerai peut ne contenir que quelques grammes, voire quelques dizaines de grammes d'or.
Le reste du minerai est généralement composé de quartz, de feldspath, de calcite, de pyrite, de minéraux argileux, d'oxydes de fer et d'autres minéraux de gangue.
L'or natif n'est pas toujours pur à 100 %. Il contient généralement de l'argent et peut également contenir de petites quantités de cuivre, de fer, de mercure ou d'autres éléments. Lorsque l'or contient une quantité importante d'argent, on parle d'électrum, un alliage naturel d'or et d'argent.
Par conséquent, l'or natif, l'or alluvionnaire, l'or filonien de quartz et les pépites d'or existent bien à l'état naturel, mais la majeure partie du minerai d'or reste de la roche contenant une quantité récupérable d'Au.
À quoi ressemble le minerai d'or oxydé brut ?
Le minerai d'or oxydé brut présente souvent un aspect altéré, rouillé, terreux ou riche en argile. Sa couleur est généralement jaune-brun, brun rougeâtre, brun foncé ou brun orangé en raison de la présence d'oxydes et d'hydroxydes de fer.
Les caractéristiques visuelles communes comprennent :
- surfaces rouillées ou tachées de fer
- texture molle ou friable
- zones riches en argile
- fragments de veines de quartz
- structure rocheuse poreuse ou altérée
- taches de limonite, de goethite ou d'hématite
- teneur réduite en sulfure visible
Cependant, l'inspection visuelle seule ne suffit pas à confirmer la présence d'or dans une roche. Certaines roches oxydées peuvent paraître prometteuses, mais contenir peu ou pas d'or. Inversement, certains minerais oxydés aurifères peuvent ne présenter aucune trace d'or visible.
C’est pourquoi les photos de minerai d’or oxydé peuvent être utiles pour une identification de base, mais un échantillonnage approprié et une analyse en laboratoire restent nécessaires pour confirmer la teneur en or.
Où trouve-t-on du minerai d'or oxydé ?
Le minerai d'or oxydé se trouve généralement dans les zones altérées ou proches de la surface des gisements aurifères. Il peut se former partout où un minerai sulfuré aurifère a été exposé à l'oxygène, à l'eau et à une altération géologique de longue durée.
Les principaux pays producteurs d'or où l'on peut trouver des minerais d'or oxydés ou partiellement oxydés comprennent :
- Chine
- Russie
- Australie
- Canada
- États-Unis
- Ghana
- Afrique du Sud
- Pérou
- Mexique
- Indonésie
- Ouzbékistan
Ces pays jouent un rôle important dans l'extraction aurifère mondiale, mais le minerai d'or oxydé ne s'y limite pas. Le facteur déterminant n'est pas le pays lui-même, mais l'environnement géologique. Le minerai d'or oxydé se forme plus fréquemment là où les roches aurifères affleurent et ont subi une altération prolongée.
Dans de nombreux gisements, la zone supérieure peut contenir du minerai d'or oxydé, la zone intermédiaire peut contenir du minerai de transition et la zone profonde peut contenir du minerai d'or sulfuré frais.
Minerai d'or oxydé par le quartz et minerai d'or oxydé par la pyrite
Le minerai d'or oxydé associé au quartz désigne un minerai aurifère oxydé présent dans des veines de quartz. Dans de nombreux gisements aurifères, les veines de quartz constituent d'importantes structures hôtes pour l'or. L'or peut se présenter sous forme de fines particules d'or natif, d'or invisible ou d'or associé à des minéraux sulfurés à l'intérieur ou à proximité de la veine de quartz.
Le minerai d'or à base de quartz oxydé peut contenir des fragments de quartz présentant des taches d'oxyde de fer, une altération argileuse et des zones aurifères affleurantes. Dans certains cas, l'or est visible, mais souvent, il est trop fin pour être visible à l'œil nu.
Le terme “ minerai d'or oxydé à base de pyrite ” désigne un minerai aurifère dont la pyrite était l'un des minéraux hôtes d'origine. La pyrite est souvent appelée « or des fous » en raison de sa couleur jaune métallique, mais elle peut également être un vecteur important d'or véritable dans de nombreux gisements.
Lors de l'oxydation de la pyrite, le soufre et le fer subissent une transformation chimique, tandis que l'or peut subsister sous forme résiduelle ou être exposé. C'est l'une des raisons pour lesquelles certains minerais aurifères oxydés sont plus adaptés à la lixiviation que les minerais sulfurés frais.
Minerai d'or oxydé vs minerai d'or sulfuré
La différence entre les minerais d'or oxydés et sulfurés est l'une des questions les plus importantes dans l'extraction et le traitement de l'or.
Le minerai d'or oxydé se trouve généralement près de la surface et a déjà subi l'oxydation et l'altération. Les minéraux sulfurés sont partiellement ou totalement décomposés. De ce fait, l'or est plus facile à exposer et à récupérer.
Le minerai aurifère sulfuré est généralement plus frais et se trouve plus profondément dans le gisement. Dans ce type de minerai, l'or peut être emprisonné dans de la pyrite, de l'arsénopyrite ou d'autres minéraux sulfurés. Cela peut rendre la lixiviation directe au cyanure moins efficace, surtout lorsque l'or est très fin ou encapsulé.
Une comparaison simple est la suivante :
| Taper | Caractéristiques principales | Difficulté de traitement |
|---|---|---|
| minerai d'or oxydé | Altéré, jauni par le fer, à faible teneur en sulfures, souvent près de la surface | Généralement plus facile |
| minerai d'or de transition | Partiellement oxydé et partiellement sulfuré | Niveau moyen |
| minerai d'or sulfuré | Dans les sulfures frais, l'or peut être piégé dans la pyrite ou l'arsénopyrite. | Souvent plus difficile |
C’est pourquoi la distinction entre minerai d’or oxydé et sulfuré ne relève pas uniquement de la géologie. Elle influe directement sur les coûts d’extraction, les méthodes de traitement, le taux de récupération et la rentabilité du projet.
Comment extrait-on le minerai d'or oxydé ?
Le minerai d'or oxydé se trouve généralement près de la surface ; l'exploitation à ciel ouvert est donc souvent privilégiée lorsque le gisement est suffisamment important et proche de la surface. Le procédé classique comprend le décapage de la terre végétale et des stériles, le forage, le dynamitage, le chargement et le transport du minerai jusqu'à l'usine de traitement ou la zone de lixiviation en tas.
Pour les gisements filoniens profonds ou étroits, l'exploitation souterraine peut être envisagée. Elle est plus fréquente lorsque le gisement est à haute teneur, présente un fort pendage ou est situé trop profondément pour une exploitation à ciel ouvert rentable.
Si l'or a été libéré de la roche d'origine et concentré dans les rivières, les graviers alluvionnaires ou les anciens lits de cours d'eau, on peut recourir à l'or alluvionnaire. L'or alluvionnaire est souvent récupéré par séparation gravimétrique, car les particules d'or sont déjà physiquement détachées de la roche hôte.
Il est important de distinguer l'extraction minière du traitement. L'extraction minière consiste à extraire le minerai du sol. Le traitement est l'étape suivante, au cours de laquelle le minerai est concassé, criblé, broyé, lixivié, concentré ou raffiné afin d'en récupérer l'or.
Défis courants liés à l'exploitation des minerais d'or oxydés
Bien que le minerai d'or oxydé soit souvent plus facile à traiter que le minerai d'or sulfuré, son exploitation minière comporte tout de même plusieurs défis.
Teneur en or variable
La répartition de l'or dans les minerais oxydés peut être hétérogène. Deux zones d'apparence similaire en couleur et en texture peuvent présenter des teneurs en or très différentes. C'est pourquoi un échantillonnage systématique, des forages et des analyses sont indispensables avant toute exploitation minière à grande échelle.
Teneur en argile et en boue
Les zones oxydées contiennent souvent des minéraux argileux et des matériaux altérés. Une forte teneur en argile peut engendrer des difficultés lors du concassage, du criblage, du lavage, du transport et de la lixiviation en tas. L'argile peut réduire la perméabilité des bassins de lixiviation en tas et diminuer l'efficacité de l'écoulement de la solution.
Limite du minerai incertaine
La transition entre les minerais oxydés, les minerais de transition et les minerais sulfurés est souvent progressive plutôt que nette. Si une trop grande quantité de minerai sulfuré est mélangée au procédé de traitement des minerais oxydés, la récupération de l'or peut diminuer.
Problèmes d'eau et de drainage
Les mines à ciel ouvert peuvent être confrontées à des problèmes liés aux eaux pluviales, aux eaux souterraines et au drainage. Ce problème est particulièrement important dans les régions tropicales ou les zones connaissant de fortes précipitations saisonnières. Un drainage insuffisant peut affecter la stabilité de la fosse, les routes de transport, la manutention du minerai et l'efficacité du traitement.
Économie des minerais à faible teneur
De nombreux gisements d'or oxydé sont à faible teneur. Même si le minerai est plus facile à lixivier, le projet doit néanmoins maîtriser le taux de décapage, les coûts d'extraction, la distance de transport, les coûts de concassage, la consommation de réactifs et le taux de récupération.
Contrôle environnemental et de sécurité
L’exploitation du minerai d’or oxydé exige toujours une maîtrise rigoureuse des poussières, de la stabilité des talus, des résidus miniers, de la solution de lixiviation, des stériles et de la gestion de l’eau. Le respect des normes environnementales est primordial, notamment lors de l’utilisation de la lixiviation en tas ou de la lixiviation au cyanure.
Comment traite-t-on le minerai d'or oxydé ?
La méthode de traitement dépend de la teneur en or, de la granulométrie, de la composition minérale, de la teneur en argile et de la nature de l'or (libre, emprisonné ou associé à d'autres minéraux).
Les méthodes courantes de traitement du minerai d'or oxydé comprennent :
Concassage et criblage
Le minerai est d'abord réduit à une granulométrie appropriée. Pour la lixiviation en tas, le concassage peut suffire. Pour les minerais à plus haute teneur, un broyage plus poussé peut être nécessaire.
Affûtage
Le broyage permet de libérer les particules d'or des minéraux environnants. Ceci est particulièrement important lorsque l'or est fin ou encore partiellement emprisonné dans du quartz ou de l'oxyde de fer.
Séparation par gravité
Si le minerai contient des particules d'or grossières ou libres, on peut recourir à la séparation gravimétrique. Des équipements tels que des jigs, des tables vibrantes, des concentrateurs centrifuges ou des systèmes d'écluses peuvent permettre de récupérer les particules d'or plus lourdes.
lixiviation en tas
La lixiviation en tas est couramment utilisée pour les minerais d'or oxydés à faible teneur. Le minerai concassé est empilé sur une aire de lixiviation revêtue, et une solution de lixiviation est appliquée pour dissoudre l'or. La solution aurifère est ensuite recueillie et traitée pour récupérer l'or.
La lixiviation en tas est intéressante car elle permet de traiter de grands volumes de minerai à faible teneur à un coût relativement faible. Cependant, elle exige une bonne perméabilité du minerai, une gestion appropriée de la solution et un contrôle environnemental rigoureux.
CIL et CIP
Pour les minerais d'or oxydés à haute teneur ou à broyage plus fin, on peut utiliser les procédés CIL ou CIP. Ces méthodes emploient du charbon actif pour adsorber l'or dissous dans une solution de cyanure.
CIL signifie « carbone en lixiviation », tandis que CIP signifie « carbone en pulpe ». Ces deux procédés sont largement utilisés dans les usines modernes de traitement de l'or.
Flottation ou prétraitement
Si le minerai n'est pas totalement oxydé et contient encore une quantité importante de minéraux sulfurés, une flottation ou un prétraitement peut s'avérer nécessaire. Cela est particulièrement vrai pour les minerais sulfurés aurifères oxydés ou les minerais de transition où une partie de l'or est encore piégée dans les sulfures.
Le minerai d'or oxydé contient-il de l'or ?
Oui, le minerai d'or oxydé contient de l'or, mais la quantité peut varier considérablement. Certains minerais d'or oxydés peuvent n'avoir que de faibles teneurs en or, tandis que d'autres peuvent avoir une valeur économique.
La teneur en or ne peut être déterminée avec précision par la seule couleur, le poids ou l'apparence. Une roche peut paraître rouillée et minéralisée, mais contenir peu d'or. Un autre échantillon peut sembler ordinaire, mais contenir de l'or fin invisible à l'œil nu.
La seule méthode fiable pour déterminer la teneur en or consiste à procéder à un échantillonnage approprié et à une analyse en laboratoire.
FAQ
Qu'est-ce que le minerai d'or oxydé ?
Le minerai d'or oxydé est un minerai aurifère altéré par l'oxygène, l'eau et l'érosion en surface. Il se forme généralement lorsque des minéraux sulfurés aurifères se décomposent et exposent l'or qu'ils contiennent ou qui les entoure.
Le minerai d'or oxydé est-il plus facile à traiter que le minerai d'or sulfuré ?
Dans de nombreux cas, oui. Le minerai d'or oxydé est souvent plus facile à traiter car les minéraux sulfurés sont déjà décomposés, ce qui rend l'or plus accessible. Cependant, la présence d'argile, la finesse des particules d'or et une faible teneur peuvent tout de même compliquer le traitement.
À quoi ressemble le minerai d'or oxydé brut ?
Le minerai d'or oxydé brut présente souvent une couleur rouille, jaune-brun, rouge-brun, brun foncé ou terreuse. Il peut contenir des oxydes de fer, des minéraux argileux, des fragments de quartz et des textures de roche altérée.
Quelle est la différence entre le minerai d'or oxydé et le minerai d'or sulfuré ?
Le minerai d'or oxydé est altéré et oxydé près de la surface, tandis que le minerai d'or sulfuré est plus frais et se trouve souvent plus profondément sous terre. Le minerai sulfuré peut contenir de l'or emprisonné dans de la pyrite, de l'arsénopyrite ou d'autres minéraux sulfurés.
Un minerai d'or oxydé peut-il contenir de l'or visible ?
Oui, mais pas toujours. Certains minerais d'or oxydés dans le quartz peuvent contenir de l'or natif visible, tandis que de nombreux minerais d'or oxydés contiennent de l'or trop fin pour être visible sans analyse en laboratoire.
L'or est-il créé lors de l'oxydation ?
Non. L'oxydation ne crée pas d'or. L'or était déjà présent dans le minerai d'origine. L'oxydation décompose les minéraux hôtes et peut exposer ou concentrer l'or.
Existe-t-il du minerai d'or pur à l'état naturel ?
L'or natif existe à l'état naturel, notamment sous forme d'or alluvionnaire, d'or filonien et de pépites. Cependant, la plupart des minerais aurifères ne sont pas composés d'or pur. Il s'agit de roches renfermant une petite quantité d'or, certes précieuse.
Conclusion
Le minerai d'or oxydé est un type important de minerai aurifère qui se forme par l'oxydation et l'altération naturelles des gisements d'or primaires. Il se trouve souvent près de la surface, a un aspect rouillé ou teinté de fer, et peut contenir de l'or exposé après la décomposition de minéraux sulfurés.
Comparé aux minerais d'or sulfurés, les minerais d'or oxydés sont souvent plus faciles à extraire et à traiter, surtout lorsque l'or est natif ou partiellement libéré. Cependant, la réussite de leur récupération dépend toujours d'un échantillonnage approprié, d'essais de minerai, d'une conception minière adéquate et du choix d'une méthode de traitement appropriée.
Comprendre le minerai d'or oxydé, le minerai d'or oxydé brut, le minerai d'or oxydé à base de quartz, le minerai d'or oxydé à base de pyrite et la différence entre le minerai d'or oxydé et le minerai d'or sulfuré aide les mineurs, les investisseurs et les acheteurs d'équipements à choisir la solution d'extraction et de traitement appropriée.