Abstract

We have characterized gold-bearing pyrite and products its transformation to iron oxide during roasting of refractory gold ore at the Goldstrike roaster in Nevada in order to understand the mineralogical transformations taking place during high-temperature oxidation of pyrite and their implications for gold recovery. The distribution of gold within pyrite is heterogeneous and somewhat mimics the distribution of arsenic within the host. Gold concentrations range from the minimum detection limit of 20 ppb to 5,212 ppm. In general, fine-grained and inclusion-rich pyrite crystals tend to be richer in Au than the coarse-grained crystals. Iron oxides in calcine products from the roaster include maghemite and hematite, which may occur in alternating concentric bands within the host particle. Hematite is highly porous and contains minor or negligible amounts of As (i.e., <2.9 wt%), whereas maghemite appears massive and impervious, and can contain significant amounts of As, up to 18.6 wt%. Gold concentrations range from 30 ppb to 260 ppm in iron oxides. Gold appears to be confined to impervious bands of maghemite within iron oxide particles, and its distribution appears to mimic that of arsenic. Mineral transformations during roasting involve significant changes in volume; evidently, the formation of maghemite as an intermediary product of roasting is detrimental to subsequent cyanide leaching of gold. For efficient extraction of gold, calcines should be: (1) highly porous, (2) highly fractured and permeable, (3) enriched in magnetite as an intermediate product and devoid of impervious bands of maghemite within and around the particles of iron oxide, and (4) dominantly hematite.

Abstract

Nous avons caractérisé la pyrite aurifère et les produits de sa transformation en oxydes de fer due au grillage du minerai aurifère réfractaire provenant du four de grillage Goldstrike au Nevada, afin de comprendre les transformations minéralogiques survenues au cours de l’oxydation de la pyrite à température élevée et leurs implications pour la récupération de l’or. La distribution de l’or dans la pyrite est hétérogène et montre une corrélation avec la distribution de l’arsenic dans le cristal. Les concentrations d’or vont du seuil de détection, 20 ppb, jusqu’à 5,212 ppm. En général, la pyrite à grains fins ou riche en inclusions est plus enrichie en or que les cristaux à granulométrie plus grossière. Les oxydes de fer dans les produits calcinés sortant du four de grillage sont la maghémite et l’hématite, qui peuvent apparaître en bandes concentriques alternantes dans la particule hôte. L’hématite est très poreuse et contient des quantités mineures ou négligeables d’arsenic (i.e., <2.9% en poids), tandis que la maghémite semble massive et imperméable, et peut contenir des quantités importantes d’arsenic, jusqu’à 18.6%. Les concentrations d’or varient de 30 ppb à 260 ppm dans les oxydes de fer. L’or est étroitement associé aux bandes imperméables de maghémite dans les particules d’oxydes de fer, et sa distribution suit celle de l’arsenic. Les transformations minérales dues au grillage impliquent des changements volumiques importants. De toute évidence, la formation de maghémite comme produit intermédiaire de grillage se fait au détriment du lessivage de l’or au cyanure. Pour une extraction efficace de l’or, les calcinats doivent être: (1) très poreux, (2) très fortement fracturés et perméables, (3) enrichis en magnétite comme produit intermédiaire, et dépourvus de bandes imperméables de maghémite au sein et autour des particules d’oxyde de fer, et (4) à dominance d’hématite.

(Traduit par la Rédaction)

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