Brevet FR2495776A1 — publié le 19820611

La présente invention concerne la détermination de la teneur en or des matières aurifères et en particulier des échantillons de roches aurifères. L'or peut apparaitre en profondeur sous forme de mincesbandes de matière minéralisée qui, lorsqu'elles sont exploitées, s'accompagnent de quantités importantes de roches stériles. Un procédé quelconque de sélection préalable doit être utilisé pour le traitement de la matière extraite afin que le traitement coûteux et long de toute la matière extraite soit évité. On a déjà proposé un certain nombre de procédés de sélection des roches en vue du traitement mais, actuellement, on n'a encore pas trouvé de procédés de sélection totalement satisfaisants. Certains procédés ne donnent pas satisfaction car il s'agit de procédés secondaires et la corrélation entre la propriété secondaire mesurée et la teneur en or estsoit variablelsoit peu-précise ; d'autres procédés ne permettent pas le traitement du nombre d'échantillons nécessaire dans des opérations de production. L'invention concerne un procédé de détermination de la teneur en or de roches exploitées qui d'une part permet le traitement du nombre important nécessaire d'échantillons de roches et d'autre part met en oeuvre une propriété de l'or lui-même pour la détermination de sa concentration dans les échantillons. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de détermination de la teneur en or d'une matière aurifère, ce procédé comprenant l'irradiation d'un morceau de matière par des neutrons, et la détermination de l'inten sitB des rayons gamma ayant une énergie de 279 keV, formés par la réaction 197 Au- (nn') 197m Lorsque le procédé est utilisé pour la détermination de la teneur en or d'une roche aurifère, il faut que la source neutronique utilisée ne forme pas de neutrons ayant une énergie supérieure aux seuils de réaction neutronique des éléments tels que Al, Si, Ca, Fe et O qui ont des chances d'être présents à concentrations élevées.Par exemple, des sources neutroniques qui conviennent sont les sources tubulaires qui mettent en oeuvre la réaction deu- téron-deutérpn ou deutéron-béryllium pour la formation des neutrons. D'autres caractéristiques et avantages de n- vention ressortiront mieux de la description qui va snie, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma d'un appareil de triage de roches selon l'invention, et la figure 2 est une coupe schématique d'un ensemble d'irradiation neutronique destiné a l'appareil de la figure 1. Sur les dessins, la roche aurifère 1 parvient a une trémie 2 qui la transmet à un concasseur 3 dans lequel elle est broyée en morceaux 4 ayant une dimeansion telle qu'ils passent par les orifices d'un crible a mailles de 5 cm environ. Le courant de roche concassée, à la sortie du concasseur 3, est divisé en un certain nombre de cou- rants 5 dont un seulement est représenté sur la figure 1, passant dans un ensemble 6 d'irradiation neutronique, des crit plus en détail dans la suite.Après irradiation par les neutrons formés dans l'ensemble 6, chaque courant de morceaux 4 de roche passe devant un ensemble 7 détecteur de rayons gamma qui est destiné à détecter les rayons gamma dont l'énergie est égale à 279 keV et qui sont for més par la réaction nucléaire 197AU (nn') 197mAu, presen- tée par tout l'or contenu dans les morceaux 4 de roche. Chaque morceau 4 est interrogé individuelleint afin que le fait que sa teneur en or est supérieure oe inférieure à une concentration prédéterminée soit établi. Par exemple, la concentration limite peut être de 5 ppm~ - général, elle peut être comprise entre 1 et 10 ppm. - Un dispositif 8 de triage de type bien connu dans le domaine du triage des matières, raison pour 1a- quelle on ne le décrit pas plus en détail, est monté en aval de l'ensemble 7 de détection de rayons gamma. L4ap- pareil 8 de triage est destiné à être commandé par les signaux provenant de l'ensemble détecteur 7 afin qu'il accepte ou non, en vue d'un traitement ultérieur, chaque morceau 4 de roche qui le traverse. Sur la figure 2, l'ensemble 6 d'irradiation neutronique comporte un corps cylindrique 21 formé de plomb et entouré par un blindage biologique 22 rendu imperméable aux neutrons et aux rayons gamma. Dans le corps 21, six tubes 24 formés de bore sont disposés autour de la périphérie d'un trou central 23 de section circulaire. Les tubes 24 sont disposés sur toute la longueur du corps 21. Chaque tube 24 a un trou longitudinal de section circulaire tel qu'un seul courant de morceaux 4 de roche peut circuler dans le tube correspondant. Une cible 25 d'une matière capable d'émettre des neutrons lorsqu'elle est bombardée par un faisceau de deutéronsd'une source non représentée, est placée dans la région centrale du trou 23 du corps 21. La cible 25 est avantageusement formée d'une matière qui contient des deutérons ou de béryllium. Une caractéristique importante est que la source neutronique doit être formée d'une matière qui n'émet pas de neutrons d'énergie suffisante pour que les réactions neutroniques rapides soient excitées dans les éléments constituants de la roche qui contient de l'or, c'est-à-dire dans l'aluminium, le silicium, le calcium, le fer et l'oxygène.La cible 25 émet des neutrons dans un angle solide égal à 4 Tr mais, lorsque les morceaux 4 de roche passent dans le champ neutronique maximal à 900 de la direction des neutrons, on peut utiliser un arrangement tel que, alors que l'énergie de la source neutronique est égale à l'énergie maximale de la réaction 197AU (nn') 197mat l'énergie des neutrons est inférieure aux seuils d'énergie des réactions (n,p) telles qu celles qu'on a déjà citées et qui ont des chances de se produire dans la roche, en quantités importantes. En particulier, il faut s'assurer que l'énergie des neutrons est inférieure au seuil de la réaction du fluor Cette réaction crée des rayons gamma dont les énergies sont de 6,1 et 7,2 MeV.Bien que ces énergies soient considérablement supérieures à celles de 0,279 MeV de 197m Au, la demi-période est la même et la réaction pour- rait être la source de rayons gamma de faible énergie formés par collision et ayant la même décroissance que ceux qui doivent être détectés, si bien qu'ils pourraient interférer avec l'estimation de la teneur en or des morceaux 4 de roche, surtout lorsque le fluor est présent à des concentrations relativement elevée par rapport à celles de l'or. L'ensemble 7 détecteur de rayons gamma qui n'est pas représenté en détail, comprend six arrangements linéaires de détecteurs de rayons gamma, à raison d'un par courant de morceaux de roche. Les signaux qui commandent l'appareil 8 de triage, qui comporte six canaux d'entrée, sont formés à partir des signaux combinés de sortie de chacun des détecteurs individuels de rayons gamma correspondants à chaque canal. Un débit neutronique de quelque 101l neutrons par seconde, pour la source neutronique, permet la distinction d'un morceau de roche ayant une concentration d'or de 1 ppm par rapport à un morceau de roche ayant une concentration d'or de 2 ppm, pour une mesure sur trois, et la distinction d'un morceau ayant une concentration d'or de 2 ppm par rapport à un morceau ayant une concentration d'or de 5 ppm, pour 99 % des mesures. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination de la teneur en or d'une matière aurifère, caractérisé en ce qu'il comprend l'irradiation d'un corps de la matière par des neutrons, et la détermination de l'intensité des rayons gamma ayant une énergie de 279 keV, formés par la réaction 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une source neutronique qui n'émet pas de neutrons dont l'énergie suffit à l'excitation des réactions neutroniques rapides dans les constituants non aurifères de la matière aurifère. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source neutronique émet des neutrons par mise en oeuvre d'une réaction deutéron-deutéron ou deutéronbéryllium. 4. Appareil de détermination de la teneur en or d'une matière aurifère, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (5) destiné à faire circuler des échantillons séparés de matière aurifère devant une source (6) de neutrons, et un dispositif (7) de détermination de l'intensité des rayons gamma d'énergie égale à 279 keV formés par la réaction 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (8) commandé par le dispositif de détermination de l'intensité des rayons gamma formés par la réaction et destiné à séparer les échantillons de la matière aurifère dont la teneur en or est supérieure à une valeur prédéterminée, des autres échantillons. 6. Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les neutrons sont émis par une source tubulaire mettant en oeuvre la réaction deutéron-deutéron ou deutéron-béryllium pour la création des neutrons. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif (5) destiné à faire circuler des échantillons séparés de matière aurifère devant une source (6) de neutrons comprend plusieurs tubes (24) disposés régulièrement et parallèlement les uns aux autres autour de la périphérie d'un tube central (25) destiné à contenir une source de neutrons dont les énergies sont insuffisantes pour exciter des réactions neutroniques rapides dans des constituants non aurifères des échantillons de la matière aurifère, et un dispositif (2, 3) destiné à diriger les échantillons de matière aurifère dans les tubes (24). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un canal détecteur de rayons X et un dispositif de triage commandé par ce canal associés séparément a chacun des tubes (24).