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L'extraction de l'or pourra se mettre au vert

Si trouver de l’or est déjà difficile, l’extraire du minerai l’est encore plus. Les étapes d’extraction sont complexes et toxiques pour l’environnement. Par exemple, la dissociation de l’or des autres métaux se fait majoritairement à l’aide de cyanure… Mais l’avenir de l’or pourrait bien virer au vert : il semble que l’amidon de maïs soit tout aussi efficace que le cyanure.

On peut extraire l'or par lixiviation avec une solution de cyanure en introduisant de l'air, si bien que l'on obtient un complexe de cyanure. L'extraction de l'or est toujours très polluante, mais certaines usines, de plus en plus, font attention et recyclent leurs matériaux : ici le sens de l'économie rejoint l'écologie pour une fois ! © Ra'ike, GNU 1.2 On peut extraire l'or par lixiviation avec une solution de cyanure en introduisant de l'air, si bien que l'on obtient un complexe de cyanure. L'extraction de l'or est toujours très polluante, mais certaines usines, de plus en plus, font attention et recyclent leurs matériaux : ici le sens de l'économie rejoint l'écologie pour une fois ! © Ra'ike, GNU 1.2

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L’or est un métal rare dont l’extraction a un coût pour l’environnement. Actuellement, la majorité des sociétés aurifères séparent l’or des autres métaux composant le minerai à l’aide de cyanure alcalin. C’est le processus de cyanuration. La méthode est efficace pour dissoudre le minerai, mais elle rejette des sels (sous forme de NaCN et de KCN) dans les eaux usées. Ces derniers peuvent, à terme, se retrouver dans les rivières où ils réagissent avec les argiles, et peuvent se stocker dans les sédiments.

Une équipe de recherche de la Northwestern University (Illinois) a découvert, de façon assez inattendue, une méthode bien plus verte que la cyanuration pour isoler l’or. Elle se base sur un processus de lixiviation qui pourrait s’effectuer à partir de fécule de maïs, plutôt que de cyanure. Ce dérivé d’amidon permet d’extraire l’or directement du minerai. Il semble, en outre, que cette technique est également efficace pour dissocier le métal précieux des déchets électroniques.

Représentation schématique de la structure des nanofilaments en forme d’aiguille, obtenus par la nouvelle méthode des chercheurs. Un filament est formé par une succession de complexes de potassium [K(OH2)6]+ et de complexes d’or [AuBr4]-, entrecoupée d’alpha-cydextrines (alpha-CD). Cette dernière molécule est issue d’un dérivé d’amidon, et permet d’isoler l’or. © Liu et al., Nature Communications
Représentation schématique de la structure des nanofilaments en forme d’aiguille, obtenus par la nouvelle méthode des chercheurs. Un filament est formé par une succession de complexes de potassium [K(OH2)6]+ et de complexes d’or [AuBr4]-, entrecoupée d’alpha-cydextrines (alpha-CD). Cette dernière molécule est issue d’un dérivé d’amidon, et permet d’isoler l’or. © Liu et al.Nature Communications

« Nous avons remplacé les réactifs nuisibles (sels cyanurés) par un matériau peu cher et qui respecte l’environnement », commentait le professeur Fraser Stoddart, du Weinberg College of Arts and Sciences. Les résultats ont fait l’objet d’une publication dans les Nature Communications, en accès libre. L’équipe de recherche a donc découvert que l’alpha-cyclodextrine d’un dérivé d’amidon était très efficace dans l’extraction de l’or, formant des complexes d’or en forme d’aiguille. L’alpha-cyclodextrine est une sorte de « molécule-cage » naturelle, elle permet en quelque sorte d’emprisonner cet ion précieux.

Un hasard en or qui fait bien les choses

Cette observation s’est faite par hasard. L’un des membres de l’équipe, le post-doctorant Zhichang Liu mélangeait deux solutions aqueuses dans un bécher. L’une contenait de l’alpha-cyclodextrine du dérivé d’amidon, et l’autre de l’aurate (du sel d’or dissous). Il espérait par ce mélange produire des complexes de structure cubique, qui auraient pu être utilisés comme des « cages » emprisonnant gaz, ou petites molécules. Mais au lieu de cela, il a obtenu des structures en nanofils, d’un diamètre moyen de 1,3 nm.

D’abord déçu, Zhichang Liu a trouvé de quoi rebondir. En analysant les filaments, il s’est aperçu que la structure était un empilement de deux complexes bien distincts. L’ion d’or est maintenu au milieu de quatre ions de brome, et l’ion de potassium au centre de six molécules d’eau. De plus, la co-précipitation des solutions aqueuses est très rapide : les filaments se forment en moins d’une minute.

Par ailleurs, les déchets métalliques de sel alcalin de cette nouvelle méthode sont relativement inoffensifs pour l'environnement« Il y a beaucoup de chimie dans ces nanofils », commentait Fraser Stoddart. Si pour l’instant la technique n’est appliquée que dans les laboratoires de recherche fondamentale, l’application technologique est évidente et en cours de développement.


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