La présente invention se rapporte à un procédé pour éluer de l'or et/ou de l'argent adsorbes sur du carbone activé par elution directe ou par elution avec prétrempage, l'élution directe comportant la mise en contact du carbone avec une solution éluante, contenant un cyanure et/ou une base et éventuellement un solvant organique, en des conditions telles que l'on décharge au moins partiellement le carbone en produisant ainsi un éluat aurifère et/ou argentifère, et l'élution avec prétrempage comportant la mise en contact du carbone avec une solution de prétrempage, contenant un cyanure et/ou une base et éventuellement un solvant organique, de manière à produire du carbone prétrempé plus apte à être élue et une solution de prétrempage usée, et la mise en contact du carbone prétrempé avec un éluant aqueux ou organique en des conditions telles que l'on décharge au moins partiellement le carbone prétrempé en produisant ainsi un éluat aurifère et/ou argentifère.

On connaît déjà de nombreux procédés de ce genre, notamment le procédé Zadra, le procédé Zadra sous pression et le procédé Zadra aux solvants organiques, qui travaillent tous par elution directe, et les procédés AARL et Micron Research qui font appel à un prétrempage avant elution.

Dans le procédé Zadra (Zadra, J.B. et al, 1952. A process for recovering gold and silver from activated carbon by leaching and electrolysis. U.S. Bur. Mines, Rep. Invest. No 4843) la solution éluante contient environ 10 g/l NaOH et 1 g/l NaCN, quoique ces concentrations peuvent varier d'une installation à une autre. La température d'élution varie entre 80 et 97°C et la durée entre 48 et 70 heures. Ce procédé présente l'avantage d'opérer à pression atmosphérique à des températures relativement modérées sans solvant inflammable. Le grand inconvénient est la durée excessive. Dans le procédé Zadra sous pression (Ross J.R et al. Pressure stripping gold from activated carbone. Paper presented at the Annual Conférence, Society Mining Engineers AIME, Chicago IL, Feb 26 - March 1, 1973, 14pp.) une température d'élution supérieure à 100°C et une pression adéquate permettent de diminuer la durée de l'élution jusqu'à 24 voir même 10 heures. Ce temps d'élution est toutefois encore relativement long. Pour ce qui concerne le procédé Zadra aux solvants organiques, les conditions suivantes peuvent être considérées comme idéales : solution éluante Zadra NaCN- NaOH avec 20 % en volume d'un alcool tel que l'éthanol ; durée de 6 à 8 heures ; température de 80 à 90°C (US-A-4, 208,378 et "Heinen, H.J. et al., 1976. Gold

desorption from activated carbon with alkaline alcohol solution. In : Weiss, A., (Ed.), World Mining and Metals Technology, Vol. 1 , A.I.M.E., New York, Chap. 33, pp. 551- 564"). Le remplacement dans ce procédé de l'éthanol par un glycol moins inflammable va de pair avec une augmentation sensible de la durée d'élution ("Fast, J.L : Glycol stripping. A viable option for recovering gold from carbon. Engineering and Mining Journal, 1987, pp. 48-49). D'autres solvants, qui peuvent être utilisés, sont l'acétone et l'acétonitrile (Espiell, F. et al., 1988. Gold desorption from activated carbon with dilute NaOH-organic solvent mixtures. Hydrometallurgy, 19, pp. 321-333). Dans le procédé AARL, le carbone est trempé dans une solution à 2-3% NaCN et 2% NaOH pendant 30 minutes et l'élution proprement dite se fait à l'aide d'eau douce de très haute qualité à 110°C. Le cycle complet dure de 10 à 11h. ("Davidson, R.J. et al., 1977. Desoφtion of gold from activated carbon with deionised water. J. South Afr. Inst. Min. metall., 77 (12); pp. 254." et "Davidson, R.J. et al., 1979. Further studies on the elution of gold from activated carbon using water as the eluant. J. South Afr. Inst. Min. Metall., 79 (19) ; pp. 437-495.").

Dans le procédé Micron Research on prétrempe le carbone avec 0,5 à 1 bed volume de solution à 5% NaCN et 1% NaOH et on ajoute ensuite 0,5 bed volume de méthanol pur qui est reflué à travers le lit de carbone pendant 6 à 12h pour éluer l'or ("Muir, D.M. et al., 1985. Elution of gold from carbon by the Micron solvent distillation procédure. Hydrometallurgy, 14, pp. 151-169).

D'autres procédés connus concernent la mise en oeuvre de solutions éluantes et de solutions de prétrempage du type NaCN-NaOH à faible teneur p. ex. 3%, en alcool (voir respectivement US-A-4.968.346 et EP-A-0010367).

II est évidemment souhaitable que l'on parvienne à réduire la durée et/ou la température d'élution dans chacun de ces procédés connus. Le but de la présente invention est de procurer un procédé tel que défini ci-dessus, qui réalise cet objectif.

A cet effet, selon l'invention, lorsqu'on opère par elution directe, on ajoute à la solution éluante ou à une partie de celle-ci une quantité appropriée d'un agent réducteur approprié de manière à rendre cette solution ou cette partie de solution tellement réductrice que le potentiel de l'éluat soit d'au moins 50 mV et, de préférence, d'au moins 150 mV inférieur à un potentiel de référence, celui-ci étant le potentiel mesuré dans l'éluat que l'on obtient sans ajout de l'agent réducteur à la solution éluante , et, lorsqu'on opère par elution avec prétrempage, on ajoute à la solution de prétrempage une quantité appropriée d'un agent réducteur approprié de manière à rendre cette solution tellement réductrice que le potentiel de la solution de

prétrempage usée soit d'au moins 100 mV et, de préférence, d'au moins 250 mV inférieur à un potentiel de référence, qui est le potentiel mesuré dans la solution de prétrempage usée que l'on obtient sans ajout de l'agent réducteur à la solution de prétrempage. En effet, la demanderesse a trouvé qu'une augmentation substantielle, telle que définie ci-dessus, du pouvoir réducteur des solutions d'élution et de prétrempage utilisées jusqu'à présent fait s'accroître nettement la cinétique d'élution de l'or et de l'argent, comme il sera démontré plus loin. Le procédé de l'invention peut donc être facilement appliqué dans les installations qui exploitent à l'heure actuelle les procédés connus. Lorsqu'il s'agit par exemple d'adapter au procédé de l'invention une installation existante du type Zadra, dans laquelle l'élution se fait par exemple avec 20 g/l NaOH et 3 g/l NaCN à 90°C, il suffit de mesurer le potentiel de l'éluat, de déterminer ensuite la nature et la quantité de l'agent réducteur à ajouter à la solution éluante pour que le potentiel de l'éluat baisse d'au moins 50 mV, et de continuer l'exploitation de l'installation avec la solution éluante à pouvoir réducteur accru, bien entendu en des conditions adaptées au pouvoir éluant accru de la solution éluante. Il va sans dire que dans cette procédure le potentiel de l'éluat doit être toujours mesuré à la même température, par exemple à 20°C, et au même pH. (Sous l'expression "le potentiel" utilisée dans la présente demande il faut entendre : le potentiel d'oxydo-réduction)

On peut utiliser comme agent réducteur le borohydrure de sodium, l'hydrazine sulfate, le chlorhydrate d'hydroxylamine et le formaldehyde. On donne toutefois la préférence à l'hydrazine, qui est commercialisée en général sous forme de monohydrate, parce que ce réactif donne les meilleurs résultats, comme il ressort d'une série d'essais comparatifs dont les résultats sont consignés dans le tableau I ci-après. Ces essais ont été réalisés avec du carbone, chargé à 0,4 % d'or en laboratoire, dans des conditions de simulation batch du procédé Zadra, à savoir : 15 g de carbone pour 100 ml de solution à 5 g/l NaCN ; chauffage sous reflux avec agitation à 100°C ; durée de 1 heure à partir de l'ébullition, le réactif étant ajouté en une fois au début de l'essai.

Tableau I : Comparaison de différents réducteurs

En général, on effectuera l'élution directe en faisant passer un nombre de bed volumes approprié de la solution éluante à travers un lit du carbone à décharger contenu dans une colonne et en recueillant l'éluat à la sortie de cette colonne, comme cela se fait également dans les procédés d'élution directe de l'art antérieur. Lorsqu'on travaille de cette façon, il peut être utile de faire décroître la concentration de l'agent réducteur dans la solution éluante en fonction du temps et de supprimer éventuellement l'ajout d'agent réducteur dans les derniers bed volumes, ceci en vue de réduire la consommation d'agent réducteur. Il peut également être utile de recycler les fractions d'éluat pauvres en or et/ou à teneur appréciable en agent réducteur, ceci en vue de réduire davantage la consommation d'agent réducteur et de produire un éluat plus concentré en or. Toutefois, il peut également être indiqué de faire s'accroître la concentration de l'agent réducteur dans la solution éluante en fonction du temps et de supprimer éventuellement l'ajout d'agent réducteur dans les premiers bed volumes, notamment lorsqu'il importe que l'éluat ait toujours en substance la

même concentration en métaux précieux. Dans ce même but, on peut également faire s'accroître la température de la solution éluante en fonction du temps, éventuellement en combinaison avec une augmentation de la concentration de l'agent réducteur. Lorsqu'on opère par elution directe et que le carbone à traiter contient de l'or et pas d'argent, on peut utiliser une solution éluante ne contenant, outre l'agent réducteur, qu'une faible quantité d'OH ^" , de préférence au maximum 4,25 g/l OH ^" , sous la forme de NaOH, KOH ou base équivalente ; il peut toutefois être utile d'ajouter à cette solution une faible quantité de CN ^" , de préférence au maximum 2,70 g/l CN ^" , sous la forme de NaCN, KCN ou cyanure équivalent.

Lorsque le carbone à traiter contient de l'or et de l'argent, on peut utiliser une solution éluante ne contenant, outre l'agent réducteur, qu'une quantité de CN ^" d'au moins 1 ,00g/l et une quantité d'OH ^" de maximum 4,25 g/l, les teneurs préférentielles en CN ^" et OH ^" étant respectivement de > 2,65 g/l et < 2,13 g/l. A noter toutefois que pour des raisons de sécurité le pH devrait être au moins égale à 9 en présence de cyanure.

Lorsque la solution éluante contient du cyanure, notamment > 2,65 g/l de CN ^" , l'argent s'élue en général plus facilement que l'or, c'est-à-dire à plus basse température et/ou avec une solution éluante moins réductrice. Il est donc possible d'éluer sélectivement l'argent et l'or en ajustant le pouvoir réducteur et/ou la température de la solution éluante en fonction du temps de manière à recueillir la majeure partie de l'argent dans les premiers bed volumes et la majeure partie de l'or dans les autres bed volumes. Ceci facilitera la récupération ultérieure de ces métaux, par exemple la récupération de l'argent sous la forme de Ag ₂ S et la récupération de l'or sous la forme d'un dépôt cathodique. L'élution sélective de l'argent peut éventuellement être effectuée sans ajout d'agent réducteur à la solution éluante.

Lorsque le carbone à traiter contient des impuretés et/ou des radicaux oxydés , il peut être utile de "neutraliser" d'abord ceux-ci avec un réducteur bon marché tel que le formaldehyde ou le sulfite de sodium avant de procéder à l'élution ou au prétrempage avec une solution contenant un réducteur plus coûteux tel que l'hydrazine monohydrate.

Dans un premier mode de réalisation du procédé de l'invention on utilise une solution standard d'élution NaCN-NaOH du type Zadra, à laquelle on a ajouté 0,05-10 g/l, de préférence 0,1-1 g/l d'hydrazine monohydrate, et on effectue l'élution sous pression à 110-130°C.

Dans un deuxième mode de réalisation du procédé de l'invention on utilise la solution du premier mode, mais on effectue l'élution à la pression atmosphérique à 40-100°C, de préférence à 60-100°C et le plus avantageusement à 80-100°C. Dans un troisième mode de réalisation du procédé de l'invention on utilise une solution d'élution NaCN-NaOH-alcool (éthanol, butanol, ...) du type Zadra aux solvants organiques, à laquelle on a ajouté 0,05-10 g/l de préférence 0,1-0,5 g/l d'hydrazine monohydrate, et on élue à 80-90°C.

Dans ces trois modes de réalisation, on peut faire varier la concentration d'hydrazine dans la solution d'élution en fonction du temps et supprimer éventuellement l'ajout d'hydrazine soit dans les premiers bed volumes, soit dans les derniers.

Dans un quatrième mode de réalisation du procédé de l'invention on utilise une solution de prétrempage NaCN-NaOH du type AARL ou Micron Research, à laquelle on a ajouté 5-20 g/l d'hydrazine monohydrate, et on effectue le prétrempage et l'élution comme cela se fait dans le procédé AARL ou Micron Research.

Il convient de noter que la présence d'hydrazine dans l'éluat n'empêche pas la récupération ultérieure de l'or par cémentation sur de la poudre de zinc, mais au contraire permet de limiter la consommation de poudre de zinc.

Une variante du procédé de l'invention consiste en ce qu'au lieu de faire un ajout d'agent réducteur à la solution éluante ou à la solution de prétrempage, on effectue l'élution ou le prétrempage dans le compartiment cathodique d'une cellule à diaphragmes, où un potentiel réducteur équivalent à celui créé par ledit ajout est obtenu en ajustant l'intensité de courant à travers la cellule.

Les avantages du procédé de l'invention seront maintenant illustrés par le description de deux séries d'essais comparatifs d'élution en batch. Ces essais sont basés sur un test standard ACIX utilisé classiquement en Afrique du Sud pour définir l'aptitude d'un carbone chargé à être élue dans un système industriel Zadra. Ce test consiste à soumettre 1 g de carbone chargé à une lixiviation à 100°C sous reflux durant une heure à l'aide de 200 ml d'une solution à 5 g/l NaCN.

Tous les essais ont été réalisés avec un carbone industriel chargé à 0,445% d'or et 0,37% d'argent. Dans la première série d'essais on a déterminé la cinétique de l'élution de l'or et de l'argent par la solution standard à 5 g/l NaCN, une solution à 5 g/l NaCN et 0,5 g/l

N ₂ H ₄ .H ₂ 0 et une solution à 5 g/l NaCN et 0,2 g/l N ₂ H .H ₂ 0. Le carbone et la solution sont portés ensemble à l'ébullition sous reflux et la durée des essais est comptée à partir du moment où l'ébullition est atteinte.

Les conditions opératoires et les résultats de ces essais sont donnés au tableau II ci- après.

Tableau II : Essais de simulation Zadra

Ces résultats montrent clairement que l'ajout d'hydrazine améliore considérablement l'élution de l'or : après 10 minutes d'élution, le rendement or passe en effet de 37,5% à respectivement 57,0 et 71,7% selon que l'ajout d'hydrazine monohydrate s'est élevé à 0,2 ou 0,5 g/l ; après 60 minutes plus de 97,5% sont élues, alors que sans hydrazine le rendement or ne dépasse pas 80,2% après 90 minutes. Pour l'argent il y a également un gain appréciable de la cinétique.

Dans la seconde série d'essais comparatifs on a examiné l'effet d'un ajout d'hydrazine sur le prétempage.

Le prétrempage a été réalisé pendant 15 minutes à la température ambiante avec

75 ml de solution pour 15 g de carbone. L'élution a été effectuée ensuite à l'aide de

100 ml de solution à 5 g/l NaCN, pendant 1 heure, à l'ébullition sous reflux.

Le tableau III ci-après donne les conditions opératoires et les résultats des essais. Ils y sont comparés à ceux d'un essai d'élution directe, sans prétrempage, à l'aide d'une solution à 5 g/l NaCN.

Tableau III : Essais d'élution avec prétrempage

Masse carbone g 15 15 15 15 15

Solution Prétrempage NaCN g/l néant 5,0 5,0 5,0 5,0 N ₂ H ₄ .H ₂ 0 g/l 0,0 0,8 2,7 8,0

Elution Volume ml 100 100 100 100 100 NaCN g/l 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Rendement % Au 15,2 16,2 20,4 30,9 50,5 Ag 51 ,9 53,2 59,1 69,3 85,5

Ces essais montrent que le prétrempage avec une solution contenant uniquement du cyanure ne permet aucune amélioration sensible des rendements d'élution or ou argent. Par contre, lorsque la solution de prétrempage contient en outre de l'hydrazine monohydrate, l'élution devient de plus en plus performante au fur et à mesure que le concentration de N ₂ H ₄ .H ₂ 0 augmente.

Les avantages du procédé de l'invention sont illustrés davantage par la description ci- après de cinq séries d'essais comparatifs d'élution en colonne. Ces essais ont été faits dans les conditions générales suivantes :

- colonne ayant un volume utile de 1 litre (diamètre de 66mm, hauteur de 292mm). - volume de carbone humide de 11.

- débit de solution de 2 l/h, ce qui correspond à 2 bed volumes/h.

La première série d'essais a été réalisée avec un carbone industriel chargé à 500 ppm

Au et 620 ppm Ag et avec une solution éluante à 10 g/l NaOH, 5 g/l NaCN et 0 ou 1 g/l d'hydrazine monohydrate. Deux essais ont eu lieu à pression atmosphérique vers

85-100°C et deux autres sous une pression de 1,4 bar vers 106-110°C chaque fois en absence et en présence de 1g/l d'hydrazine monohydrate.

On a déterminé le rendement d'élution Au en fonction du nombre de bed volumes et mesuré le potentiel de chaque bed volume d'éluat à 20°C.

L'évolution du rendement d'élution Au est donnée à la figure 1 et celle du potentiel à la figure 2.

La deuxième série d'essais a été réalisée à pression atmosphérique vers 81-99°C avec un carbone chargé à 3300 ppm Au et 860 ppm Ag et avec la solution éluante de la première série.

On a déterminé le rendement Au et mesuré le potentiel comme dans la première série d'essais : l'évolution du rendement d'élution Au est donnée à la figure 3 et celle du potentiel à la figure 4.

La troisième série d'essais a été réalisée avec un carbone industriel chargé à 500 ppm Au et 620 ppm Ag et avec une solution éluante à teneurs variables en NaOH et NaCN et contenant soit 0 g/l soit 1 g/l d'hydrazine monohydrate pendant les 6 premiers bed volumes. Les 5 essais ont eu lieu à pression atmosphérique vers 85- 100°C. On a déterminé les rendements d'élution Au et Ag en fonction du nombre de bed volumes. Les résultats sont donnés aux figures 5 et 6.

La quatrième série d'essais a été réalisée avec un carbone industriel chargé à 3300 ppm Au et 860 ppm Ag. Les élutions ont eu lieu vers 80-95°C à pression atmosphérique avec une solution éluante à teneurs variables en NaOH et NaCN et contenant soit 0 g/l, soit 2 g/l d'hydrazine monohydrate pendant le premier bed volume et 3 g/l pendant les deux bed volumes suivants. On a déterminé les rendements d'élution Au et Ag comme dans la troisième série d'essais et ces résultats sont donnés aux figures 7 et 8.

La cinquième série d'essais a été réalisée avec un carbone industriel chargé à 3500 ppm Au et 850 ppm Ag. Quatre essais ont eu lieu à la pression atmosphérique : deux vers 50-75°C et deux autres vers 80-95°C, avec une solution éluante à 10 g/l NaOH, 5 g/l NaCN et soit 0 g/l, soit 2 g/l d'hydrazine monohydrate pendant le premier bed volume et 3 g/l pendant les deux bed volumes suivants.

On a déterminé le rendement d'élution Au en fonction du nombre de bed volumes. Les résultats sont donnés à la figure 9.

Ces résultats illustrent à nouveau l'intérêt de l'ajout de l'hydrazine monohydrate à la solution d'élution. Cet ajout est plus efficace à plus basse température, où le pouvoir réducteur de la solution est plus élevé. En présence d'argent il est avantageux d'utiliser des solutions éluantes à faible teneur en NaOH, de préférence des solutions à pH aux alentours de 9.