Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Many chromite-rich rocks contain relatively high concentrations of the platinum-group elements (PGE). In many cases, the phases carrying PGE occur as either platinum-group minerals (PGM) or as base metal sulfides in solid solution in sulfides. In some cases, such as the UG-2 unit of the Bushveld Complex, the PGM are occluded inside chromite grains. Chromites are notably difficult to dissolve in most fluxes and if the chromite contains some PGM the possibility exists that not all the PGE will be recovered during fusion. In this work, shortcomings in published methods of analysis based on the nickel sulfide fire assay procedure were investigated and a new procedure developed based on the addition of sodium metaphosphate to the fusion mixture. Optimum composition of the fusion mixture was found to be 10 g sodium metaphosphate and 9 g silica to 10 g sample, 15 g sodium carbonate, 30 g lithium tetraborate, 7.5 g nickel and 4.5 g sulfur to achieve complete dissolution of chromite grains. The new flux mixture was evaluated by the analysis of reference material CHR-Pt+ (which is known to contain PGM inside chromite grains) and no undissolved chromite grains were found in the glassy slag. Analysis of the nickel sulfide beads from this fire assay using neutron activation analysis showed similar results for Rh and Ru when compared with published conventional true (or accepted) values, while Au, Ir, Os, Pd and Pt values determined here were 10 to 30% higher than the corresponding published conventional true values. It was concluded that the addition of sodium metaphosphate improved chromite dissolution in the flux and appears to improve PGE recovery.

De nombreuses roches riches en chromites ont des teneurs relativement élevées en éléments de la mine du Platine (PGE). En général, les phases porteuses des PGE sont soit des minéraux du groupe du Platine (PGM) ou des sulfures de métaux de base en solution solide dans les sulfures. Dans certains cas, tels que l’unité UG-2 du complexe du Bushweld, les PGM sont inclus dans les grains de chromite. Les chromites sont très difficiles à dissoudre quel que soit le fondant utilisé, et si les chromites contiennent des PGM, il existe un risque que l’ensemble des PGE ne soit pas récupéré durant la fusion. Dans ce travail, les différentes méthodes publiées basées sur l’essai pyrognostique, ont été testées et une nouvelle procédure a été développée, basée sur l’addition de métaphosphate de sodium dans le mélange de fondant. La composition optimale de ce mélange a été déterminée comme étant : 10 g de métaphosphate de sodium et 9 g de silice pour 10 g d’échantillon, 15 g de carbonate de sodium, 30 g de tétraborate de lithium, 7.5 g de nickel et 4.5 g de sulfure pour permettre d’achever la dissolution complète des grains de chromite. L’efficacité de ce nouveau mélange de fondant a été contrôlée à travers l’analyse du matériau de référence CHR-Pt+ (que l’on sait contenir des PGM à l’intérieur des chromites) et aucun grain de chromite non dissous n’a été trouvé dans le verre de fusion. L’analyse par activation neutronique des perles de sulfure de nickel issues de cet essai pyrognostique, donne des résultats similaires aux valeurs vraies (ou acceptées) publiées pour Rh et Ru, tandis que les données pour Au, Ir, Os, Pd, et Pt déterminées ici sont de 10 à 30% supérieures aux valeurs publiées "vraies" obtenues de façon conventionnelle. On en conclut que l’addition de métaphosphate de sodium améliore la dissolution de la chromite dans le fondant et se révèle améliorer la récupération des PGE.