La minéralurgie

La minéralurgie

La minéralurgie consiste à séparer les différents minéraux contenus dans un minerai pour collecter sa partie valorisable. Pour ce faire, le minerai subit différents procédés de traitement impliquant des techniques physiques. Il sera ensuite prêt à être traité par voie métallurgique (traitements thermiques et chimiques) afin d’obtenir métaux et alliages.

Du fait de la combinaison de plusieurs facteurs (géologie, géochimie, climat), chaque gisement est formé d’un ensemble plus ou moins complexe de minéraux. Ces minéraux ne sont cependant pas tous valorisables ; c’est pourquoi il est nécessaire de les séparer pour ne conserver que la partie intéressante.

La préparation mécanique du minerai

La fragmentation est la première étape du traitement minéralurgique. Le minerai extrait de la mine est d’abord concassé afin de réduire la taille des particules. Intervient ensuite le broyage pour réduire encore davantage leur taille. Cette préparation permet de s’assurer que les minéraux recherchés se présentent sous la forme de particules dont chacune n’est constituée que d’une seule espèce minérale ; on parle de « libération » des minéraux. Cela permet la séparation à l’étape suivante.

La séparation des minéraux

La séparation proprement dite entre les minéraux à valoriser et le stérile a lieu après la préparation mécanique. Plusieurs méthodes peuvent être appliquées :

  • la séparation granulométrique

Elle permet de séparer les minéraux suivant la taille des particules que l’on passe à travers une maille. Cela permet d’éliminer les résidus ou bien de rediriger les plus grosses particules vers l’étape précédente.

  • la séparation densimétrique

Elle consiste à séparer les minéraux à partir de leur différence de densité. Par exemple, on peut utiliser un système de spirales dans lesquelles circule une « pulpe » composée du minerai et d’eau : les minéraux légers sont alors poussés vers le bord extérieur par la force centrifuge.

  • la séparation magnétique

Elle permet, comme son nom l’indique, de séparer les minéraux selon leurs propriétés magnétiques.

  • la flottation

Elle consiste à séparer les minéraux rendus hydrophiles ou hydrophobes par l’utilisation de réactifs. Une alimentation en air dans la solution liquide contenant le minerai permet de créer des bulles qui collectent les minéraux hydrophobes et les remontent à la surface, formant une mousse que l’on pourra ainsi aisément récolter.

  • le tri optique

Il s’agit de sélectionner les minéraux à partir d’une ou plusieurs caméra(s) optique(s) selon des critères comme la couleur, la radioactivité ou la densité. Cette méthode s’est particulièrement développée ces dernières années grâce au progrès du calcul informatique.

 

Dans de nombreux cas, le minerai est traité en « pulpe », c’est-à-dire que de l’eau lui est ajoutée à la séparation. Pour récupérer uniquement le minerai concentré, cette eau est retirée par centrifugation, décantation, filtration ou séchage naturel. Il est alors prêt pour les traitements par voie métallurgique.

Séparation densimétrique avec un système de spirales sur le site de Népoui

La minéralurgie, de l’exploration à l’usine

Les équipes "minéralurgie" sont mobilisées dès la phase d’étude du projet : elles testent en effet les propriétés des minerais du gisement identifié et élaborent un/des procédé(s) de traitement spécifique(s), chaque gisement étant unique.

En phase d’exploitation, elles assurent le fonctionnement de l’usine de traitement et adaptent les réglages des procédés selon les minerais livrés par la mine.

Dernière mise à jour le 08.06.2015