L’OR SENTIRAIT-IL LE SOUFRE ?

N'en déplaise à ceux qui attribuent à ce métal des qualités divines, il semblerait bien que l'or soit aussi associé au diable. La formation de gisements riches en or, platine ou molybdène serait en effet due à la présence d'une forme de soufre: l'ion trisulfure.

L’or se trouve en quantité infime dans les roches de la croûte terrestre. Mais en certains endroits, sa concentration est de mille à un million de fois supérieure rendant ainsi son extraction rentable. Mais comment l’accumulation d’or dans les gisements se fait-elle ? Une étape décisive dans la compréhension des mécanismes vient d’être franchie par une équipe de scientifiques sous la direction de Gleb Pokrovski de l’université Toulouse III.

La recette d’un bon filon

Bien entendu il existe différentes recettes, mais celle-ci fonctionne bien.

  1. Procurez-vous une bonne quantité de roche de l’écorce terrestre.
  2. Lessivez-la avec de l’eau chaude et à pression élevée pour dissoudre les quelques particules d’or qui s'y trouvent.
  3. Faites circuler cette eau dans un « piège », une fine fracture remontant vers la surface dans la roche solide par exemple.
  4. Au fur et à mesure que l'eau remonte dans le « piège », la baisse de température et de pression fait « précipiter » les composés d’or dissouts qui se déposent alors sur la roche dans cette fracture.

Voilà, ça a l’air tout simple, mais ça prend au minimum quelques 100 000 ans.

Pour exploiter le filon qui s'est ainsi formé à plusieurs kilomètres sous la suface de la Terre, il faudra de plus attendre qu'un soulèvement de la croûte terrestre rapproche celui-ci de la surface. Lors de la formation d'un massif montagneux par exemple. Ou bien, avec un peu plus de patience, on pourra accéder plus facilement au métal après que l'érosion de ce massif montagneux ait déposé le minerai d'or dans des rivières ou des fonds de vallée.

La cuisine de l’or en laboratoire

Mais la difficulté de cette recette se situe à la deuxième étape. L’or est en effet connu pour être très peu soluble dans l’eau. Certains composés chlorés ou soufrés peuvent augmenter sa solubilité mais pas au point d’expliquer les concentrations élevées (jusqu’à 1 kilogramme d’or par tonne de roche) observées dans certains gisements. Leur formation restait donc énigmatique jusqu'à la découverte récente du rôle de l’ion trisulfure.

À l’origine de la recherche de Gleb Pokrovski et de son équipe, il y a leur découverte en 2011 de ce nouvel ingrédient encore jamais observé dans l'eau, mais qui y serait effectivement présent à quelques kilomètres sous la surface terrestre.

Personne n’a jamais prélevé d’échantillon d’eau à de telles profondeurs, aussi les chercheurs ont-ils reproduit en laboratoire les conditions y régnant. Ils ont ainsi soumis de l’eau riche en soufre à des températures et des pressions élevées (plus de 250 degrés et plus de 100 fois la pression atmosphérique au sol). Leur surprise a été grande de constater l'apparition de trisulfures aux côtés des sulfures et des sulfates plus communs.

Dans les eaux naturelles, ces derniers se lient facilement aux divers métaux et minéraux aussi communs qu'eux (fer, cuivre, calcium …) et forment avec eux des composés généralement peu solubles qui vont rapidement se redéposer sur la roche.

Des goûts de luxe

Mais la suite de ces expérimentations en laboratoire a montré que loin d'être aussi « plébéien », l’ ion trisulfure aurait plutôt des goûts de luxe et se lierait plus fortement que les sulfures et sulfates avec les métaux nobles - tels l’or, le platine ou le molybdène. Il forme avec eux des composés solubles très stables favorisant ainsi leur transport par l’eau.

La découverte est d’importance car elle ouvre la voie à de nouvelles méthodes de détection de gisements de métaux précieux et aussi à de nouveaux procédés d’extraction de ces métaux à partir du minerai.

A l’heure actuelle, la métallurgie de l’or est extrêmement coûteuse et polluante. Les conditions de travail dans les mines d'or sont parmi les plus éprouvantes pour la santé. Les moyens courants d’extraction utilisent en effet des cyanures ou du mercure. Même dans les cas où les rejets dans l’environnement de ces toxiques sont bien contrôlés par les industriels, il semble que l’on soit encore loin de l’extraction « propre »de l’or. Un nouveau procédé d’extraction au trisulfure pourrait offrir des perspectives plus « dorées » à l’environnement des mines d’or et à ceux qui y travaillent. De là à dire que le trisulfure remettra l'exploitation de l'or en « odeur de sainteté » …

L’utilisation du trisulfure pourrait également faciliter la synthèse en laboratoire de nanomatériaux à base d’or. En cherchant à améliorer la métallurgie de l'or, on parviendra peut-être à diminuer le coût écologique, sanitaire et financier de l 'acquisition et de l'utilisation de cette précieuse ressource. On pourra ainsi se rapprocher un peu plus peut-être de ce précepte: « Il n'est jamais bon d'être esclave de l'or mais il ne serait pas mauvais qu'il devienne le nôtre ».

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