Estrazione mineraria e concentrazione
La natura del deposito di minerali determina le tecniche di estrazione e lavorazione dei minerali applicate. I depositi di minerale ossido sono spesso di così basso grado (ad esempio, da 3 a 10 parti per milione) che un'estesa lavorazione dei minerali non può essere giustificata economicamente. In questo caso vengono semplicemente distrutti dagli esplosivi e quindi accumulati in cumuli per l'estrazione per cianidazione (vedi sotto). Questi cumuli possono essere lunghi centinaia di metri e alti da 15 a 30 metri.
I depositi alluvionali vengono o dragati da fondali di stagno e fiume o chiusi da sponde e pianure alluvionali con tubi idraulici ad alta pressione. I depositi alluvionali richiedono poca o nessuna comminuzione; di solito sono concentrati da tecniche di gravità come il jigging o il tabling, in cui una sospensione viene fatta passare attraverso maschere o su tavoli scanalati o increspati che trattengono le particelle d'oro più dense mentre lasciano passare la sabbia e la ghiaia molto meno dense.
I depositi endogenetici contengono spesso oro elementare che è altamente disseminato all'interno di un minerale solfuro di metallo base. Questi depositi vengono estratti, frantumati e macinati, quindi concentrati prima mediante separazione per gravità per recuperare particelle grossolane di oro nativo prima di essere sottoposti a flottazione di schiuma per concentrare la frazione minerale di solfuro che contiene l'oro.
Estrazione e raffinazione
Fusione
L'oro elementare (e anche l'argento) è solubile in mercurio, in modo che, quando le particelle di metallo vengono messe in contatto con una nuova superficie di mercurio, vengono bagnate e dissolte, formando una lega chiamata amalgama. Questo fenomeno viene sfruttato per il recupero e la concentrazione di particelle fini di oro o argento.
L'amalgamazione si ottiene facendo passare una sospensione di minerale su lastre di rame ricoperte di mercurio, mescolando una sospensione di minerale e mercurio in una nave cilindrica o conica chiamata canna di amalgama, oppure macinando il minerale in una sfera, un'asta o un mulino a ciottoli a liberare l'oro dalla matrice minerale e quindi aggiungere mercurio al mulino e continuare a macinare fino a quando l'oro si è dissolto nel mercurio. L'amalgama più densa viene quindi separata dal minerale ora sterile nello scarico del mulino. Dopo la filtrazione e il lavaggio per rimuovere le impurità, l'amalgama viene riscaldata in una storta sigillata per distillare il mercurio, che viene recuperato per il riutilizzo.
Sebbene la fusione sia ancora ampiamente praticata nel recupero dell'oro, i reali rischi di avvelenamento da mercurio degli operatori o dell'ambiente hanno limitato la sua applicazione e hanno costretto l'uso di attrezzature accuratamente progettate per garantire contro la contaminazione.
cianurazione
Più oro viene recuperato dalla cianidazione che da qualsiasi altro processo. Nella cianidazione, l'oro metallico viene ossidato e sciolto in una soluzione alcalina di cianuro. L'ossidante impiegato è l'ossigeno atmosferico che, in presenza di una soluzione acquosa di cianuro di sodio, provoca la dissoluzione dell'oro e la formazione di cianoaurite di sodio e idrossido di sodio, secondo la cosiddetta reazione di Elsner:
Quando la dissoluzione dell'oro è completa, la soluzione contenente oro è separata dai solidi.
Con minerali con un contenuto di oro più elevato (cioè superiore a 20 grammi di oro per tonnellata di minerale), la cianidazione è ottenuta mediante lisciviazione della vasca, che comporta il trattenimento di una sospensione di minerale e solvente per diverse ore in grandi serbatoi dotati di agitatori. Per l'estrazione dell'oro da minerali di bassa qualità, viene praticata la lisciviazione dell'heap. Gli enormi cumuli sopra descritti vengono spruzzati con una soluzione diluita di cianuro di sodio, e questo percola attraverso il minerale accumulato, dissolvendo l'oro.
Immense quantità di soluzione e solidi sono associate a un circuito di lisciviazione della vasca, a causa delle bassissime concentrazioni di oro nei minerali. Al fine di eliminare gli enormi costi di capitale associati all'acquisto e all'installazione di apparecchiature per la separazione di solidi / liquidi, sono state sviluppate tecniche che aggirano l'intero processo di separazione. Uno di questi è l'aggiunta di carbone attivo granulare alla sospensione di minerale durante o al completamento della solubilizzazione dell'oro. L'oro dissolto viene prontamente assorbito dal carbonio, rimuovendolo dalla soluzione, e il carbonio granulare viene separato dal minerale ora sterile facendo scorrere il liquame attraverso uno schermo. L'oro viene quindi lisciviato dalle particelle di carbonio da una forte soluzione di cianuro di sodio e idrossido di sodio, e viene recuperato dalla soluzione elettrrowinning direttamente su lana d'acciaio o mediante il processo Merrill-Crowe. In quest'ultimo processo, la soluzione contenente oro viene deossigenata e passata attraverso una filtropressa, dove l'oro viene spostato dalla soluzione per riduzione con polvere di zinco metallico.
