Abstract

The speciation of Au in gold-bearing arsenopyrite (FeAsS) from four gold deposits (Olympiada, Sentachan, São Bento and Sheba) was determined by micro-X-ray absorption near-edge structure (XANES) on grains well characterized microscopically and by electron-microprobe and secondary-ion mass spectrometry analyses and images. “Invisible” gold in arsenopyrite occurs in two apparently mutually exclusive chemical forms: chemically bound and elemental. Arsenopyrite from the Sentachan, São Bento and Sheba deposits contains chemically bound gold. With comparable constituent electronegativities and a white-line feature in the XANES indicating unoccupied Au 5d-states, but absorption-edge positions comparable to Au1+ species, the bonding is interpreted as being covalent rather than ionic. The invisible gold in arsenopyrite from the Olympiada deposit, on the other hand, occurs as very small particles of Au0, probably less than a few nanometers in diameter. Micro-XANES data for the Olympiada and Sentachan arsenopyrite support earlier results obtained by 197Au Mössbauer spectroscopy on arsenopyrite concentrates. In some arsenopyrite crystals, the gold concentration is closely related to growth zoning. This feature represents conditions during crystallization and does not correlate with the chemical form of the gold. Similarly, selenium, where present, correlates with gold in some deposits and not in others, irrespective of the gold speciation. The finding of two types of invisible gold in arsenopyrite from different deposits has beneficial implications for extractive metallurgy.

Abstract

Nous avons déterminé le mode d’incorporation de l’or dans l’arsénopyrite (FeAsS) provenant de quatre gisements d’or (Olympiada, Sentachan, São Bento et Sheba) par microstructure fine du seuil d’absorption X (XANES), cette analyse étant effectuée sur des grains bien caractérisés par microscopie, par analyses à la microsonde électronique et par spectrométrie de masse des ions secondaires (analyses et images). Dans l’arsénopyrite, l’or dit “invisible” est présent sous deux formes qui semblent mutuellement exclusives: chimiquement lié et en particules élémentaires. L’arsénopyrite des gisements de Sentachan, São Bento et Sheba contient l’or chimiquement lié. Avec des valeurs comparables de l’électronégativité des constituents et une bande blanche dans les spectres XANES indiquant des atomes d’or aux orbites 5d non occupés, en même temps qu’un seuil d’absorption comparable à celui de l’espèce Au1+, le schéma de liaisons serait plutôt covalent qu’ionique. En revanche, l’or invisible du gisement d’Olympiada se présente sous forme d’infimes particules de Au0, d’un diamètre probablement inférieur à quelques nanomètres. Les données obtenues de concentrés d’arsénopyrite des gisements Olympiada et Sentachan par microanalyse XANES confirment les résultats obtenus antérieurement par spectroscopie de Mössbauer de l’isotope 197Au. Dans certains cristaux, la teneur en or semble étroitement liée à la zonation des cristaux. Cet attribut résulte de conditions spécifiques au cours de la cristallisation, et ne montre pas de corrélation avec la forme chimique de l’or. De même, le sélénium, où il est présent, montre une corrélation avec l’or dans certains gisements et non dans d’autres, quel que soit le mode d’incorporation de l’or. La découverte de deux modes d’incorporation de l’or invisible dans l’arsénopyrite a des implications bénéfiques en métallurgie de l’extraction.

(Traduit par la Rédaction)

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