Fonctionnalisation de charbon produit à partir de noix de coco équatorienne pour la récupération de l’or en milieu thiosulfate

Details

Supervisors

Hermans, Sophie

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en sciences chimiques, à finalité spécialisée: chimie de l'industrie

Abstract

La cyanuration est une des méthodes d’extraction d’or les plus courantes. Elle est utilisée pour sa haute performance et son coût relativement faible, malgré sa toxicité et son impact non négligeable sur l’environnement. Des recherches ont été effectuées afin de trouver des composés pouvant dissoudre l’or du minerai hôte avec la même capacité que les sels de cyanure tout en étant moins toxiques et moins nocifs pour l’environnement. Les sels de thiosulfate constituent une bonne alternative pour dissoudre l’or mais leur utilisation n’est pas compatible avec les procédés actuels de récupération de l’or de type « Carbon-in-Pulp process » car les complexes thiosulfatés ne sont pas assez bien adsorbés à la surface du charbon actif. Des recherches ont permis l’utilisation de charbon actif ayant été fonctionnalisé afin d’augmenter son affinité pour adsorber le thiosulfate d’or avec de bons rendements. Le but de ce travail est d’aller encore plus loin en essayant de modifier la surface d’un charbon « non activé » afin de récupérer l’or en milieu thiosulfate, de comparer son efficacité de récupération par rapport au charbon activé fonctionnalisé, et donc de vérifier le rôle de certaines caractéristiques telles qu’une grande surface spécifique dans l’adsorption des ions aurothiosulfates. Dans ce travail, différentes méthodes de fonctionnalisation (qui se sont avérées efficaces dans l’amélioration de la capacité d’adsorption de l’or) ont été comparées. Parmi ces méthodes, le charbon de coco a notamment été fonctionnalisé par des amines ou des thiols, à l’aide de méthodes débutant par l’exposition au plasma ou l’oxydation à l’acide nitrique. Les essais dans le cadre de ce travail ont abouti à une fonctionnalisation effective du charbon, confirmée par des analyses IR et XPS. Ces fonctionnalisations ont permis une augmentation du rendement de récupération d’or par rapport au charbon non fonctionnalisé. Il a été possible d’atteindre un rendement maximal de 66% (soit trois fois plus que les 20% de rendement du charbon initial) après traitement thermique (chauffage à 950°C pendant 1h) dans un four à basse concentration en oxygène, suivi d’une fonctionnalisation covalente par la cystéamine. Les rendements de récupération du charbon de coco sont néanmoins plus faibles que le charbon actif fonctionnalisé qui, lui, peut atteindre les 100% d’adsorption. Des tests sur du noir de carbone fonctionnalisé similairement ont démontré un rendement équivalent à ceux du charbon actif fonctionnalisé et ont permis de démontrer que une très haute surface spécifique d’un charbon n’est pas nécessaire pour atteindre une récupération totale de l’or en milieu thiosulfate.