Suite à une étude réalisée avec le consortium de recherche COREM, la mine d'or Canadian Malartic au Québec a réduit de 20 % son utilisation de cyanure sans compromettre le taux de récupération et ce, en éliminant les points d'injection du cyanure de son circuit de broyage.

« Nous n'avons rencontré aucun problème avec le circuit ou la récupération », indiquait Renée Dupéré, coordonnatrice en métallurgie chez Canadian Malartic, une société détenue conjointement par Mines Agnico Eagles et Yamana Gold Corporation. « Nous souhaitions uniquement réduire nos coûts. » Cette mine, qui exploite un gisement porphyrique à faible teneur, a une capacité de production de 55 000 tonnes par jour (t/j).

Dans le schéma de traitement initial de l'usine de traitement de Canadian Malartic, le cyanure utilisé pour extraire l'or était injecté dans le broyeur semi-autogène (broyeur SAG) à l'entrée du circuit de broyage, une pratique courante dans les usines de traitement de l'or. La raison de cette démarche était que la cyanuration précoce pouvait limiter le temps de rétention nécessaire dans les cuves de lixiviation au final, permettant de maintenir un circuit de petite taille. Cependant, les travaux de COREM ont montré que la majeure partie du cyanure injecté à l'étape du broyage était consommé en réactions avec les corps broyants en acier et d'autres minéraux présents dans le minerai. En déplaçant l'injection du cyanure au niveau de l'épaississeur pré-lixiviation et du circuit de lixiviation, la société a pu réduire la quantité de cyanure gaspillée.

Un projet de recherche commun

Ce projet a vu le jour suite à des discussions entre les membres du COREM, qui comprennent les exploitants de Canadian Malartic et d'autres producteurs d'or du pays. Tous ont un intérêt commun de longue date, à savoir réduire la consommation de cyanure. En effet, près de 99 % du cyanure introduit est consommé par un minéral autre que l'or.

« Nous nous sommes efforcés de trouver l'une des causes de la consommation de ce cyanure par une substance non voulue », indiquait Driss Mrabet, chercheur spécialisé dans la métallurgie extractive chez COREM. Dans ce cas précis, le principal coupable était le fer, qui se lie au cyanure pour former de l'hexacyanoferrate(II).

En 2014, COREM a mené des essais en laboratoire dans ses locaux ainsi que des études de l'usine sur le terrain dans l'objectif de mettre le doigt sur la source de la consommation de cyanure ; le consortium en a conclu que l'étape de concentration était en faute. D'après M^me Dupéré, cette assistance technique s'est révélée primordiale.

« L'une des raisons pour laquelle nous n'avons pas procédé à cette étape dès la mise en service de l'usine de concentration est que nous n'étions pas en mesure d'analyser la provenance des hexacyanoferrates(II) », indiquait-elle, précisant qu'il faut très peu de temps à l'hexacyanoferrate(II) pour précipiter. De nombreux laboratoires peuvent analyser l'hexacyanoferrate(II), mais peu prennent en compte la maturation de l'échantillon. « COREM a fait de l'excellent travail. »

M. Mrabet était du même avis. « Il n'est pas simple de trouver quelqu'un qui puisse faire l'analyse sur place. Je pense qu'aucune mine n'a la possibilité de le faire. Elles font appel aux services de sociétés externes. Si l'on recueille des échantillons et les envoyons au laboratoire, le temps que prend cette démarche créera une différence entre la situation réelle dans l'usine et le résultat en laboratoire. À COREM, nous avons développé une méthodologie que nous pouvons amener sur place afin d'établir une caractérisation fiable de manière à savoir réellement ce qu'il se produit dans la solution. »

Grâce à cette capacité à analyser la composition chimique des échantillons de l'usine, COREM a entrepris de créer des conditions expérimentales. Pour l'une de ses séries d'essais, un réacteur de broyage a été construit afin de simuler le broyeur SAG de Canadian Malartic. Les chercheurs ont ajouté du cyanure de sodium au réacteur de broyage et ont ensuite soumis l'échantillon de minerai broyé à la lixiviation dans une cuve en verre pendant 48 heures. À des fins de comparaison, ils ont directement ajouté du cyanure dans le minerai dans une cuve en verre pour la même durée.

Au début des 48 heures de la lixiviation, le niveau de cyanure libre était déjà plus bas dans l'essai avec le réacteur de broyage, avec une concentration de 121 milligrammes par litre (mg/L) par rapport à 175 mg/L initialement. Durant la période de lixiviation, le taux de récupération de l'or était moins rapide dans le cadre de l'essai avec le réacteur de broyage. Une analyse séparée a montré qu'une quantité bien supérieure d'hexacyanoferrate(II) était produite. Ensemble, ces essais suggéraient que le fer dans le broyeur absorbait le cyanure.

Ceci laissait cependant un point en suspens, à savoir d'où vient ce fer ? Les deux principaux suspects étaient les sulfures de fer dans le minerai et les corps broyants en acier. Afin d'isoler la source, COREM a comparé les niveaux d'hexacyanoferrate(II) après avoir envoyé du cyanure dans le broyeur dans quatre cas de figure, à savoir avec des boulets d'acier plus le minerai, avec des boulets d'acier uniquement, avec des boulets de céramique plus le minerai et avec des boulets d'acier plus de la silice. La comparaison entre les boulets d'acier et de céramique montrait que les corps broyants en acier étaient sans doute les principaux responsables, le minerai sulfuré jouant un petit rôle également. L'essai associant l'acier à la silice a engendré bien plus d'hexacyanoferrate(II) que d'acier, ce qui a mené les chercheurs à conclure que le broyage mécanique des boulets d'acier encourageait les réactions fer-cyanure.

Déplacer le point d'ajout du cyanure

Les résultats des travaux en laboratoire de COREM ont poussé Canadian Malartic à modifier la façon dont elle ajoutait le cyanure. Le schéma de traitement de l'usine comprenait un broyeur SAG, deux concasseurs de galets et trois broyeurs à boulets supplémentaires, suivis d'un épaississeur pré-lixiviation et des cuves de cyanuration.

Au lieu d'ajouter le cyanure en un seul point dans le broyeur SAG, Canadian Malartic divise désormais une plus petite quantité de cyanure entre l'épaississeur pré-lixiviation et les cuves de cyanuration. « Nous avions suffisamment de temps dans le circuit de lixiviation pour procéder à la lixiviation de l'or présent dans le minerai », indiquait M. Mrabet.

« Nous trouvons toujours du cyanure dans le circuit de broyage », ajoutait M^me Dupéré. « Mais il provient de l'eau issue du procédé de recyclage. » Ce n'est pas un si grand problème car les essais en laboratoire de COREM avaient aussi montré que la concentration est importante. La forte concentration de cyanure dans le broyeur SAG (plus de 250 mg/L) a créé des conditions idéales pour la consommation de cyanure, mais la nouvelle concentration en circulation variait entre 60 et 95 mg/L. 

Ceci s'est traduit par un taux de dissolution de l'or dans le circuit de broyage qui est resté identique, malgré les concentrations plus faibles de cyanure. La récupération globale de cyanure ainsi que l'efficacité de la récupération sont restées identiques.

Le projet à Canadian Malartic a pris fin en 2015. La société n'a pas souhaité révéler les économies que l'exploitation avait réalisées à l'aide de ce changement de schéma de traitement.

Un éventail d'applications plus vaste

En tant que projet de consortium, les travaux de recherche qu'ont menés conjointement COREM et Canadian Malartic pourraient profiter à d'autres mines. « Ces travaux visaient à attirer l'attention sur l'importance d'étudier cet aspect de l'ajout du cyanure dans le circuit de broyage », indiquait M. Mrabet, « car le réflexe que nous avons est d'ajouter directement du cyanure à l'entrée du circuit afin de minimiser le temps de rétention. »

En évaluant l'utilité de cette approche, COREM a conclu qu'il valait mieux « simplement maintenir un faible niveau de cyanure qui permet une lixiviation continue dans le circuit de broyage et garantir un certain taux de récupération sans renforcer les réactions connexes générées par le cyanure. »

D'après M^me Dupéré, ces résultats sont probablement valables pour tout projet aurifère qui peut ou souhaite procéder à la circulation du cyanure dans son circuit de broyage. Elle prévenait cependant que le minerai spécifique de Canadian Malartic avait joué un rôle important dans le résultat. « Nous avons certes une consommation de cyanure due aux corps broyants, mais une partie provenait aussi du minerai », déclarait-elle, ajoutant que « nous sommes parvenus à réduire les hexacyanoferrates(II) générés avec le minerai et les corps broyants. »

Traduit par Karen Rolland