Dans la récupération moderne de l’or, le charbon actif utilisé à cette fin n’est pas une simple matière première : c’est une variable du processus. Les mines exploitant des circuits CIP, CIL ou CIC optimisent souvent le dosage de cyanure et la granulométrie du broyage, tout en négligeant le seul paramètre qui grignote discrètement leur bilan financier : l’attrition du charbon. Chaque point de pourcentage d’attrition inutile ne représente pas seulement du charbon perdu ; c’est de l’or qui s’échappe sous forme de poussière fine. Comprendre les spécifications du charbon utilisé pour l’extraction de l’or est la première étape pour mettre fin à cette fuite.
Pourquoi l'adsorption sur charbon a remplacé la méthode Merrill-Crowe
Avant les années 1970, le procédé de précipitation du zinc Merrill-Crowe nécessitait une séparation solide-liquide coûteuse et entraînait une forte consommation de zinc. Le passage à l'adsorption sur charbon a transformé la rentabilité de l'exploitation aurifère. Dans les circuits modernes, le charbon actif adsorbe sélectivement le complexe cyanuré de l'or Au(CN)₂⁻ directement à partir de la boue ou de la solution, éliminant ainsi les étapes distinctes d'épaississement et de filtration. Il en résulte une réduction des dépenses d'investissement et un système en boucle fermée où le charbon peut être régénéré et réutilisé.
CIP, CIL et CIC : comment le procédé détermine le choix du charbon
Toutes les charbons actifs destinés aux circuits CIP et CIL ne sont pas interchangeables. Le choix du charbon approprié dépend de son emplacement dans votre schéma de traitement :
| Processus | Environnement | Priorité au carbone | Erreur courante |
| CIP | Pâte épaisse, forte agitation | Dureté (abrasion mécanique) | Acheter du carbone à faible dureté pour réduire le coût unitaire |
| CIL | Teneur élevée en cyanure, lixiviation et adsorption simultanées | Résistance aux produits chimiques + faible teneur en cendres | Sans tenir compte de la teneur en cendres, qui obstrue les pores |
| CIC | Solution permettant de distinguer les femelles gestantes des femelles non gestantes | Granulométrie homogène (pour éviter la formation de canaux) | Écartement important des mailles entraînant un contournement du liquide |
Dans le cadre de la sélection du charbon actif pour les procédés CIP et CIL, la dureté est une caractéristique technique incontournable. L'usure mécanique dans les cuves agitées constitue la principale source de perte de charbon — et de l'or emprisonné dans cette poussière.
Spécifications relatives au charbon utilisé pour l'extraction de l'or : les paramètres qui comptent
Les ingénieurs évaluent souvent la porosité au carbone en se basant uniquement sur l'iode. Bien que l'iode donne une indication du volume des micropores, il ne reflète qu'une partie de la réalité. En effet, charbon issu de coques de noix de coco pour la récupération de l'or, ces cinq paramètres déterminent les performances réelles :
- Indice d'iode (≥ 1 050 mg/g) Il reflète le volume des micropores et est directement lié à la capacité de charge en or. Une baisse de 100 mg/g peut réduire la charge unitaire en or de 8 à 121 TP3T.
- Activité CTC (≥50%) mesure le développement des mésopores. Dans les circuits CIP à haut débit, les mésopores accélèrent la cinétique d'adsorption. Une adsorption lente signifie que l'or se retrouve dans les résidus.
- Dureté (≥ 981 TP3T, ASTM D3802) est le rempart contre l'attrition. Le charbon à faible taux d'attrition préserve l'intégrité des particules pendant des milliers d'heures d'agitation. Le charbon tendre se fracture, génère des fines et entraîne l'or vers les flux de résidus.
- Teneur en cendres (≤ 5,01 TP3T) occupe le volume des pores mais n'adsorbe rien. Une teneur élevée en cendres revient en fait à payer pour un chargement inerte.
Le coût caché de l'attrition liée au carbone : un calcul pratique des pertes
Voici un calcul qui revient rarement lors des réunions de planification minière. Supposons qu’une usine CIP de taille moyenne consomme 500 tonnes de charbon par an, avec un taux d’attrition de 2%. Cela représente 10 tonnes de fines de charbon perdues dans les résidus. Si ces fines contiennent en moyenne 2 kg d’or par tonne, l’exploitation perd 20 kg d’or par an. À $2 600 par once troy, cela représente environ $1,67 million de pertes annuelles en or — non pas dues à la géologie, mais à la sélection du charbon.
La réduction de l'attrition de 2% à 1% grâce à l'utilisation de charbon à plus haute dureté permet d'économiser environ $835 000 rien qu'en termes de rétention d'or, sans compter la réduction des coûts liés au réapprovisionnement en charbon. Le surcoût unitaire du charbon à haute dureté ne représente généralement qu'une fraction de la valeur ainsi préservée.
Carbone « Low Attrition Gold » : que signifie réellement la dureté ?
En matière de dureté, on ne peut pas dire que " plus c’est dur, mieux c’est ". Une activation excessive peut faire grimper la dureté au-delà de 99% tout en détruisant la structure microporeuse, ce qui réduit la charge en or. Le point optimal se situe autour de 98% (ASTM D3802) : une résistance suffisante pour supporter l’agitation du CIP sans sacrifier la capacité d’adsorption. Un charbon à faible attrition répondant à cette spécification minimise la production de fines tout en conservant le volume microporeux nécessaire à une charge en or élevée.
Coques de noix de coco ou charbon : choix des matériaux
Pour sélection du carbone dans l'exploitation aurifère, la matière première a son importance :
| Fonctionnalité | Coque de noix de coco (PSD-GOLD) | À base de charbon |
| Dureté | Très élevé, compatible CIP | Taux d'attrition plus faible, plus élevé |
| Cycles de régénération | 5 à 8 cycles thermiques, stable | Au bout de 2 à 3 cycles, la résistance diminue |
| Teneur en cendres | Teneur naturellement faible (<5%), sans lavage à l'acide | 6–10%, nécessite souvent un prétraitement |
| Sélectivité vis-à-vis de l'or | Forte affinité pour l'Au(CN)₂⁻ | Une sélectivité adéquate, légèrement inférieure |
Pour les opérations CIP et CIL à cycle long, charbon actif issu de coques de noix de coco est l'option la moins chère au total, malgré un prix unitaire plus élevé.
Régénération du charbon : quand réactiver et quand remplacer ?
Du point de vue de l'exploitation, quatre indicateurs signalent que le charbon nécessite une attention particulière : une teneur croissante des résidus (saturation en or), une teneur en iode post-régénération inférieure à 90% pour le charbon vierge, une fraction de fines supérieure à 10% et une dureté post-régénération inférieure à 90%. Régénération du charbon actif prolonge la durée de vie du carbone, mais uniquement si le matériau de base présente une intégrité structurelle suffisante pour résister à des cycles thermiques répétés.
PSD-GOLD : Conçu pour supporter des charges élevées et réduire l'usure au minimum
PSD-GOLD est un charbon actif issu de coques de noix de coco spécialement conçus pour les circuits CIP, CIL et CIC.
| Caractéristiques techniques | PSD-GOLD | Unité |
|---|---|---|
| Numéro CTC | >50 | - |
| Indice d'iode | >1 050 | mg/g |
| Teneur totale en cendres | <5,0 | % |
| Humidité | <10,0 | % |
| Dureté | >98 | % |
| Densité apparente | 0.45-0.54 | g/cc |
| Taille des particules | 6-12 | maille |
Grâce à sa structure poreuse résistante, PSD-GOLD conserve sa résistance tout au long de multiples cycles de régénération, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation à long terme.
FAQ
Quel indice d'iode est requis pour le charbon utilisé dans l'extraction de l'or ?
Une teneur minimale de 1 000 mg/g est acceptée, mais ≥ 1 050 mg/g est privilégié pour les circuits haut de gamme.
À quelle fréquence faut-il régénérer le charbon dans une installation CIP ?
En général, toutes les 24 à 48 heures, ou lorsque la teneur des résidus augmente.
Peut-on charbon actif issu de coques de noix de coco peut-il être utilisé dans des circuits CIL ?
Oui. Sa dureté naturelle lui permet de résister aux contraintes chimiques et mécaniques combinées du CIL.
Quelle est la différence entre les spécifications du charbon actif CIP et celles du charbon actif CIC ?
Charbon actif CIP privilégie la dureté ; CIC carbone privilégie une granulométrie homogène.
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