mars/avril 2009

Innovations en traitement des métaux et des minerais

Des moyens meilleurs et plus efficaces de séparer les minerais utiles de la gangue

Par B. Sundararajan

Vue au-dessus de l’épaississeur de lixiviat à la mine et l’installation de traitement de l’uranium Langer Heinrich de Paladin Energy.


Depuis que l’homme extrait des minerais du sol, il recherche des moyens, meilleurs et plus efficaces, de séparer les minerais utiles de la gangue. La technologie du traitement des minerais a bien évolué dans le temps; toutefois, devant la hausse des coûts et des contraintes environnementales, cette poussée vers l’innovation gagne de la vitesse et de l’importance.

Dans l’industrie des métaux de base, le traitement des minerais implique une valorisation et une concentration par un processus de flottation. Selon le Gus Van Weert, consultant minier et président d’ORETOME Ltd., le triage des minerais n’est pas bien implanté pour les métaux de base ou les métaux précieux en raison de la dépendance des capteurs sur les caractéristiques de la surface des roches. « Cela ne sert pas beaucoup pour les sulfures et pas du tout pour l’or », explique-t-il.

C’est pour les minéraux industriels que ce triage a surtout été adopté. « Durant des décennies, le triage du minerai par voie radiométrique a été utilisé avec succès pour la pré-concentration des minerais d’uranium », dit M. Van Weert, qui explique que la libération se fait alors à une autre échelle que dans l’industrie des minerais de base.

« La plupart des minéraux industriels proviennent de gisements massifs qui ne demandent pas de valorisation. Cependant, des haldes de minerais de qualité moindre sont maintenant triés et traités à nouveau. » L’économie de cette pratique est très positive puisque les haldes ne peuvent demeurer après la fermeture de la mine.

Avec le support de la Société aurifère Barrick, M. Van Weert a développé et breveté une méthode dans laquelle un minerai sulfureux est chauffé par micro-ondes et ensuite trié et séparé par des capteurs. Avec quatre moyens de jauger la montée de la température, il a soumis de nombreux échantillons de minerai à une radiation micro-ondes, puis il a analysé les fractions obtenues. Il a trouvé que les roches comportant de la matière sulfureuse et carbonée répondait bien à la radiation aux micro-ondes, permettant une séparation par un capteur infrarouge (IR). Il a aussi trouvé que la radiation micro-ondes ne permettait pas de séparer les sulfures de la matière carbonée totale (MCT). Lorsqu’il n’y a pas de matière carbonée, les roches pourraient être triées d’après leur teneur en sulfures.

Après des premiers résultats prometteurs, Process Research ORTECH (PRO) est à construire un « détecteur de sulfures » qui sera utilisé sur des carottes entreposées. La Société aurifère Barrick avait déjà entrepris des travaux sur la reconnaissance des veines de sulfures, des champs de filons ou des stockwerks par une brève exposition aux micro-ondes, suivie d’une détection infrarouge.

Lorsqu’il s’agit de traiter des minerais de métaux lourds, surtout l’extraction et le broyage de l’uranium, le processus est différent de celui des métaux de base ou des métaux précieux. Chuck Edwards, directeur de la métallurgie chez AMEC Americas Limited, explique que, contrairement aux minerais plus communs, les teneurs d’uranium croissent. « Il y a environ 25 ans, la mine Key Lake avait des teneurs de l’ordre de 2,5 à 3 %; la teneur moyenne de la mine MacArthur River, la plus récente mine d’uranium au Canada, est de 20 % tout comme la future mine Cigar Lake. » Ces teneurs élevées demandent plus de protection contre la radiation, de meilleures procédures opérationnelles et des méthodes d’exploitation à distance.

M. Edwards souligne aussi que le retrait de l’ammoniac en faveur d’un procédé à l’acide sulfurique constitue l’un des plus gros changements dans le traitement de l’uranium. « L’eau résiduelle du procédé à l’ammoniac était convertie en cristaux de sulfate d’ammonium, un excellent fertilisant. Cependant, la production de ce sous-produit ne justifiait pas les problèmes associés au traitement de l’ammoniac. »


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