Les methodes de separation de l’or

GENERALITES

Historique

Niveau mondial 

L’homme utilise l’or depuis le Chalcolithique, à la fin de la préhistoire. C’est durant l’Antiquité, au VIe siècle avant Jésus Christ, en Perse, que Cyrus II aurait frappé une monnaie en or pour la première fois. L’usage se répandit ensuite en Grèce, puis dans l’ensemble du monde antique durant la période hellénistique à côté des monnaies d’argent, de moindre valeur.

Les Romains instaurèrent le monométallisme or avec Constantin Ier (début du IVe siècle). Ce sont les conquêtes sassanides, puis arabes qui mirent fin à l’importance de l’or en Occident, en provoquant sa pénurie durant tout le haut Moyen Âge. La diffusion de l’or dans le monde occidental connut un renouveau d’abord en Méditerranée au XIe siècle, puis au XIIIe siècle. Au Moyen Âge, les alchimistes tentèrent de fabriquer de l’or à partir d’autres substances comme le plomb. Ils pensaient obtenir ce résultat en utilisant la mythique pierre philosophale. Aujourd’hui on a réussi à fabriquer de l’or a partir d’autre métaux dans des accélérateurs de particule, mais le coût de production est plus élevé que le prix de l’or, cette méthode a donc été abandonnée. En alchimie, le symbole de l’or est un point entouré d’un cercle.

La recherche d’or constitua l’une des raisons de la conquête du continent américain. Ainsi, Hernán Cortés entreprit la conquête de l’empire aztèque, situé au Mexique notamment pour accaparer l’or que possédait l’empereur aztèque. Hernán Cortés envoya une grande quantité de ce précieux métal à Charles Quint, dont une partie sous forme de bijoux, mais la plupart furent fondus pour financer les guerres menées par l’Espagne. Les conquistadors devaient prélever le quinto real (c’est-à-dire un cinquième de l’or récupéré) et l’envoyer à Charles Quint. L’or affluant depuis les mines du Nouveau Monde provoqua la richesse de l’Espagne et du Portugal au début de la période moderne, avant de profiter aux autres États européens qui surent mieux le capter, tels la France et la Grande-Bretagne. À la même époque se diffuse la légende de l’Eldorado.

Au XIXe siècle une ruée vers l’or se déclare en Californie et contribue pour une part à la conquête de l’Ouest américain et à la fondation de nombreuses villes, dont San Francisco. L’or a servi d’étalon (étalon-or), puis après les accords de Bretton Wood, en 1944, d’étalon de change (Gold Exchange Standard) entre les différents pays du monde jusque dans les années 1970 : en 1971, les États-Unis d’Amérique suspendirent la convertibilité du dollar en or et en 1976, les accords de la Jamaïque contractés par les pays du FMI (Fonds Monétaire Internationale) supprimèrent l’étalon de change or.

Niveau local 

L’exploitation de l’or était autrefois interdite à Madagascar. Les premiers codes malgaches, celui de RANAVALONA II, dit des 100 articles (1868), punissaient de vingt ans de fers tous ceux qui se livreraient à l’extraction de l’or. D’après GRANDIDIER, la première découverte authentique de l’or aurait été faite en 1845 par J.LABORDE au cours de grandes chasses royales dans le Manerinerina, mais la reine RANAVALONA I ordonna qu’elle fût tenue secrète. C’est seulement en 1883 que la reine RANAVALONA III autorisa les premières exploitations gouvernementales. La première concession fut attribuée à Suberbie en 1886 dans la région de Maevatanana (Suberbie ville, ancien Maevatanana).

Les exploitations gouvernementales, à partir de 1883, utilisaient la corvée obligatoire pour tous à l’exception des nobles. Plusieurs milliers d’hommes furent ainsi utilisés. Le premier kilo d’or fut fourni par Ampasary. Au début de 1884, Ambositra produisait 5 kilogrammes. En 1885 on note 75 kilogrammes pour la région de Maevatanana. En 1888, RIGAUD exploitait pour le compte du gouvernement toute une série de chantiers au sud de Tananarive : Iaranandriana, Behenjy, Ambatolampy, les riches alluvions de Sarobaratra, Sahabe, Ilatsara, Andraikibo, Vohitrakanga, Andrka, la même année SAVARON commence l’exploitation de Betainby sur l’Ikopa (12kg en 34jours) puis, en 189, il organise les exploitations du sud de l’Imerina et du nord de Betsileo. Sa résidence est à Ialatsara, la belle forêt ; il travaille à Andranofito et reconnaît le filon de Soavinarivo. En 1891, des concessions sont accordées à TALBOT dans le secteur d’Ankavandra, à RIGAUD dans le Vakinankaratra, puis en 1893 à Harrison SMITH dans l’Antsianaka, et enfin en 1894 au colonel SCHERVINGTON au sud d’Arivonimamo. Il semble que, de 1890 à1895, la production annuelle n’ait pas dépassé 200kilogrammes.

Selon les données requises, la production totale de l’île a été de 51 tonnes de 1897 à 1959. C’est de 1904 à 1915 que la production fut la plus forte avec plus de deux tonnes annuelles. On constate que la production annuelle de l’île n’a pas pu dépasser de 100Kilogrammes depuis son indépendance.

Propriétés de l’or

Propriétés chimiques
L’or est un métal noble : il est riche en électrons disponibles pour former des liaisons chimiques, dits électrons de valence. Avec l’or encore plus qu’avec le platine, le palladium ou l’argent, car dans son atome, les orbites sur lesquelles se distribuent les électrons sont fortement resserrées. Cette configuration est à l’origine de son fort potentiel d’ionisation, de sa densité et de son éclat jaune. L’or ne se combine pas avec l’oxygène, donc ne s’oxyde, ni se ternit ; ceci à toute température. Il résiste remarquablement à l’action des produits chimiques, dont la plupart des acides. Cependant :
– Avec l’eau chlorée ou eau régale (HNO3 et HCl), il donne du chlorure d’or AuCl3;
– dans le cyanure de potassium, il donne le dicyanoaurate de potassium KAu (CN)2, incolore, soluble dans l’eau et très toxique .

Fondu avec du Césium, il forme de l’aurure de césium CsAu qui n’est pas un alliage, mais un composé ionique. L’atome d’or forme alors un ion négatif, ce qui fait que l’or agit ici comme un halogène (Cl, Br ou I).

Propriétés mécaniques
Les atomes d’or sont empilés selon une structure dite « cubique à faces centrées » (CFC). Cette structure cristalline présente beaucoup de plans cristallographiques denses. Or, la déformation plastique se fait par glissement des plans denses les uns sur les autres (comme les cartes à jouer d’un paquet). D’une manière générale, tous les cristaux cubiques à faces centrées sont ductiles (le plomb, l’aluminium…). L’or pur se déforme facilement à froid, par martelage ou par étirement (tréfilage, laminage), il se cisèle aisément. Il a de ce fait été utilisé très tôt pour fabriquer des bijoux et ornements, ou sous forme de fines feuilles pour plaquer des objets. Par exemple, à Paris, le dôme des Invalides est doré à la feuille d’or. En revanche, n’ayant qu’un faible tenu mécanique, il n’a pas été utilisé pour faire des outils.

Conditions thermiques et électriques
L’or est un excellent conducteur thermique et électrique, mais son coût (lié à sa rareté) limite ses utilisations. En raison de cette caractéristique, de son inaltérabilité et de sa grande ductilité, il est utilisé pour réaliser des connexions, notamment dans certains composants électroniques, comme les microprocesseurs. L’or est également utilisé allié avec du fer dans des thermocouples pour la mesure de températures inférieures à la température ambiante .

LES METHODES DE SEPARATION DE L’OR 

HISTORIQUE

Les premiers chercheurs d’or du Far West utilisent une simple bêche et un récipient métallique qui est appelé « batée ». Le sable est lavé dans un récipient avec un mouvement circulaire pour que les sédiments les plus légers partent dans l’eau de la rivière, seuls restent le sable et l’or. Cette méthode rudimentaire est perfectionnée avec une sorte de longue caisse en bois dans laquelle l’eau s’écoule. Il y a des taquets qui sont placés pour retenir les particules les plus lourdes, c’est le « long Tom ». Puis le « Sluices » : des couvertures en laine sont placées sur le fond du canal en bois pour arrêter les particules les plus fines d’or. On peut laver avec cet engin environ 1/3 de m3 /h. Ensuite, le mercure est utilisé en bout de « Sluices » pour que la poussière d’or s’amalgame avec le mercure. Il faut 1,3 kg de mercure pour amalgamer 1 kg d’or !

EXTRACTION ET PREPARATION DES MINERAIS 

Toutes méthodes qui visent à la séparation de l’or avec des stériles (sauf séparation chimique) se font gravimétriquements vu la densité très élevée de l’or. Notons que plusieurs principes peuvent être déduits en utilisant la différence de densité d’un corps par rapport à l’autre qui l’accompagne pour les séparer.

Cas des gisements primaires
Une fois le gisement en exploitation, le broyage du minerai se fait jusqu’à une granulométrie suffisante, dans des broyeurs et des moulins avec des billes d’acier, pour effectuer une flottation. La présence d’argent et de cuivre nuit cette étape. Un tamis, trie les granulats et les gros cailloux sont renvoyés à concasser en tête de chaîne. Deux broyages successifs sont souvent nécessaires. Ils se font avec de l’eau et donnent une pulpe liquide dont la teneur en or est en moyenne de 15g par tonne.

Cas des gisements secondaires
Les gisements secondaires sont des gisements issus des primaires après transformation avec (ou sans) transport pour se déposer dans un milieu préférentiel. Ces gisements peuvent se localiser sous l’eau ou sur des plates formes. L’extraction de ces minerais est donc variée en fonction de leur dépôt :

Gisements sous des rivières à lit vifs
L’extraction de minerai de ces gisements peut se faire avec des pelles mais la méthode la plus avantageuse pour ces types de gisements est l’utilisation des dragues suceuses.

Gisements exempts d’eau
L’extraction des minerais se fait généralement avec des pelles. Le processus d’extraction se fait comme suit :
– On enlève d’abord la couverture stérile (s’il y en a) puis on extrait le minerai ;
– On procède ensuite au lavage des minerais pour faciliter l’extraction (la présence des argiles dans les minerais peut créer des problèmes lors de la séparation).

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : NOTIONS SUR L’OR
GENERALITES
L’OR DANS LE MONDE
L’OR A MADAGASCAR
PARTIE II : LES METHODES DE SEPARATION DE L’OR
HISTORIQUE
EXTRACTION ET PREPARATION DES MINERAIS
LES METHODES DE SEPARATION PHYSIQUE
LES METHODES DE SEPARATION CHIMIQUE
PARTIE III : LA SEPARATION GRAVIMETRIQUE
GENERALITES
LA SEPARATION GRAVIMETRIE
ANDRIARINAIVO Raberanto Maminiaina Promotion 2006
PARTIE IV : CONCEPTION ET REALISATION TABLE VIBRANTE
GENERALITES
PROPOSITION ET JUSTIFICATION DU CHOIX
LA CONCEPTION DU MECANISME
COUT DE FABRICATION
ENTRETIEN DE L’APPAREIL
LES ESSAIS ET LES RESULTATS
REMARQUES ET CONCLUSION
CONCLUSION
BIBLIOGRAHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXES

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