octobre 2014

La mission impossible de Copper Mountain

La variabilité de la teneur du minerai pousse la capacité de concassage aux extrêmes

Par Alexandra Lopez-Pacheco

Au cours de l'été 2011, après quatre ans et demi de planification et de construction méticuleuses, la production et l'extraction des ressources en cuivre, estimées à cinq milliards de livres sur un site de 18 000 acres, ont commencé à la mine phare de Copper Mountain Corporation, située près de la ville de Princeton, en Colombie-Britannique. Pratiquement tout se déroulait comme prévu, à l'exception d'un détail décourageant : le concentrateur ne parvenait pas toujours à atteindre les exigences en termes de capacité, laquelle était plus faible qu'escomptée. Cet objectif non atteint sidérait les ingénieurs. « Nous avions effectué des études de faisabilité et de conception », explique Jim O'Rourke, président et directeur général de la société. « Les fournisseurs de broyeurs qui y avaient participé nous avaient donné leur garantie quant à la capacité de leur équipement, laquelle n'a jamais été atteinte ; nous avions également fait appel à un conseiller indépendant et une société d'experts-conseils. Beaucoup de personnes travaillaient sur la conception. Malheureusement, la roche n'a pas réagi comme elle était censée le faire. »

D'après les études de conception et de faisabilité menées à l'aide des échantillons prélevés sur le site, la roche était censée être envoyée dans le concasseur primaire et en ressortir en gros morceaux de 5,5 pouces, lesquels seraient ensuite envoyés dans le broyeur SAG de 34 pieds par 20 pieds de diamètre et de 17 000 chevaux de la mine, générant une capacité journalière de 35 000 tonnes. Cependant, durant le premier trimestre de l'année 2013, la capacité de traitement moyenne était de 24 900 tonnes par jour.

Plutôt que de se fonder sur des échantillons de roches, Copper Mountain a équipé le distributeur à courroie du broyeur SAG de caméras pour surveiller la taille du minerai ainsi que pour fournir une image en 3D du minerai envoyé dans le broyeur. Les informations générées par ces caméras étaient primordiales car elles montraient la relation inverse entre la taille du minerai et la capacité. « Lorsque 5 %, voire moins, de minerai de plus de quatre pouces pénétrait dans le broyeur, on atteignait le tonnage prévu, parfois même plus. Cependant, lorsque la proportion de minerai de plus de quatre pouces atteignait environ 30 % de la charge d'alimentation, le tonnage diminuait considérablement », se souvient M. O'Rourke. Au lieu d'être concassées dans le broyeur SAG, les roches très dures du gisement étaient simplement élimées et leur taille diminuait.

N'étant pas prête à accepter que les capacités n'atteignent pas celles prévues, l'équipe de la mine a pris le taureau par les cornes et a introduit des mesures temporaires pour augmenter la capacité. Elle a tout d'abord mis en œuvre la technique de l'abattage à l'explosif à haute énergie en début d'année 2013 afin d'améliorer la fragmentation du minerai et de créer davantage de fines dans l'alimentation. Mais elle a également cherché des solutions plus efficaces sur le long terme. En mars 2013, l'équipe a tenté une nouvelle expérience : elle a lancé un test de production à plein dans lequel 70 000 tonnes de minerai étaient réduits à moins de deux pouces à l'aide du concasseur mobile d'un fournisseur pour alimenter le broyeur SAG. « Nous avons atteint et même dépassé la capacité nominale », indique M. O'Rourke. « Nous avons alors compris que le concassage tertiaire était la solution. »

Au début de l'année 2013, la mine a loué une unité de concassage temporaire pour broyer jusqu'à 7 500 tonnes de minerai par jour à moins de deux pouces. Au mois d'août de cette même année, la mine a acheté son propre concasseur mobile et, en décembre, elle a acquis auprès d'un fournisseur son troisième concasseur. Environ 30 % du minerai envoyé dans le broyeur SAG était, à ce moment-là, concassé à une taille de moins de deux pouces par les concasseurs mobiles, ce qui a permis d'augmenter la capacité à 30 450 tonnes par jour dès le second trimestre 2014. Cependant, ces mesures temporaires présentaient deux inconvénients : d'une part, elles ne pouvaient gérer 100 % de la charge d'alimentation totale ; d'autre part, le prix des concasseurs supplémentaires (1,3 million $ par mois) était très élevé.

Pour atteindre la capacité requise avec le broyeur SAG, Copper Mountain devait installer un concasseur secondaire permanent qui pourrait broyer 100 % du minerai à une taille de moins de deux pouces. Il devait être de très grande taille, hautement performant et capable de gérer des tonnages élevés. Après avoir mené l'étude technique qui a confirmé la viabilité du concasseur secondaire, Copper Mountain a opté pour le Raptor 2 000 de FLSmidth, le plus gros concasseur à cône sur le marché, dont la technologie éprouvée permet de gérer des applications telles que celles de la société. À cette époque, seuls deux autres concasseurs semblables existaient dans le monde, et celui de Copper Mountain serait le troisième.

La course contre la montre...et les imprévus

Le personnel de Copper Mountain a décidé de directement gérer toutes les questions de transport et de logistique plutôt que de mettre la livraison entre les mains de l'équipementier. « Les options de transport de fret peuvent changer rapidement en fonction des navires dont disposent les différents ports, et les opportunités sont souvent très éphémères, aussi il est important de prendre des décisions rapides », explique Walt Halipchuk, directeur administratif de la société qui, aux côtés d'une équipe de deux experts en logistique du groupe du projet Pan de Panalpina, ont travaillé de longues heures durant pour coordonner chaque étape, de l'achat à la livraison. « Nous avons pu réduire le processus décisionnel, évaluer les options et répondre en l'espace de 24 à 48 heures, ce qui est un grand avantage. »

La société a commandé le concasseur le 6 décembre 2013. Un mois plus tard, et pendant les fêtes de fin d'année, les quatre principaux éléments (à savoir le châssis principal inférieur, qui pèse plus de 100 tonnes, le châssis principal supérieur, la tête courte du bol et la bague de réglage, pour un poids total combiné de 260 tonnes) ont été transportés par camion de l'usine de fabrication à Bucarest jusqu'au port de Constanța en Roumanie. Du port, la marchandise a été envoyée par voie maritime vers Venise, en Italie. Plutôt que d'expédier le tout à Vancouver, M. Halipchuk a préféré envoyer l'équipement à Halifax étant donné que la route reliant Vancouver à la mine comporte 35 ponts, ce qui aurait impliqué d'effectuer des calculs complexes et techniques du portant de chaque pont en raison du poids des marchandises transportées. En revanche, la route reliant Kamloops à Princeton ne compte que 13 ponts. Ainsi, M. Halipchuk a décidé de faire expédier les marchandises vers les provinces maritimes et a passé un contrat avec la Canadien National Rail (CN Rail, la compagnie des chemins de fer nationaux du Canada) pour qu'elle se charge du transport au niveau national.

Tout allait pour le mieux lors du départ des quatre principaux éléments de Venise, mais un ouragan a frappé l'océan Atlantique et le navire a dû changer de trajectoire. Malgré tout, le 2 février, les principaux éléments du concasseur sont arrivés à bon port en Nouvelle-Écosse. Fin mars, la marchandise a atteint Kamloops sur des wagons porte-rails spécialisés et a été placée sur un camion de transport gigantesque équipé de 108 roues, prêt à effectuer un itinéraire minutieusement planifié sur quatre nuits de manière à minimiser les perturbations de la circulation. « Nous disposions d'un plan de gestion complet sur la circulation et un ingénieur supervisait personnellement chaque traversée de pont », explique M. Halipchuk.

Le 18 mars, sur la dernière portion du parcours, un obstacle inattendu est survenu : une fissure de tension est apparue sur une section à deux voies de la route provinciale 5A à 45 kilomètres au nord de Princeton, en raison d'une rupture de versant provoquée par un ruissellement de printemps. Copper Mountain a réagi rapidement et a immédiatement coopéré avec des ingénieurs du ministère des transports, des experts sous contrat, des ingénieurs civils et géotechniques, le fournisseur agrégé local, des sociétés de transport par camion, des équipes de réparation des routes, des services de contrôle de la circulation et la direction du projet...et a payé les factures afférentes. « C'était un peu comme si l'on déployait les forces spéciales de la marine », indique M. Halipchuk.

Les réparations se sont achevées le 21 mars et le camion a repris sa route dans les 15 minutes qui ont suivies, pour arriver à Princeton à 2h30 comme prévu.

Étant donné que le concasseur a été construit avec des pièces de Roumanie, de plusieurs États des États-Unis, d'Allemagne, de Chine et du Canada, la logistique s'est avérée plus conséquente. « Les principaux éléments sont tous très intéressants, mais on ne peut se permettre d'omettre le moindre détail  », indique M. Halipchuk. « Ainsi, un composant électrique qui pèse une livre sera tout aussi important pour le projet que les éléments de 260 tonnes. Comme on dit, il suffit qu'il manque un clou. »

Et pendant ce temps, sur le site...

Entre décembre et fin mars, la société de gestion de la construction Merit Consultants International Inc. travaillait d'arrache-pied pour terminer tous les préparatifs avant que le camion transportant les principaux éléments du concasseur n'arrive sur le site. « Lorsque nous avons commencé à recevoir l'équipement, nous sommes passés d'un effectif de 15 personnes à 60, qui travaillaient 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 », déclare Moe Theriault, directeur des travaux pour le projet chez Merit. L'équipe a érigé la structure du concasseur, l'a installé à l'aide d'une grande grue (ce qui n'a pas été simple étant donné le poids des éléments) et a réorganisé le convoyeur, notamment en insérant un court conduit d'évacuation sur la section d'un kilomètre de long. Ceci a été fait selon un calendrier précis pendant un arrêt prévu de quatre jours du concasseur primaire et sans perturber les activités du broyeur, car la quantité de minerai stockée permettait de poursuivre les opérations.

Fin juillet, sept mois après le début de la construction, le concasseur secondaire d'une valeur de 40 millions $ était construit dans les délais et le budget impartis, et les essais et la mise en service ont été finalisés en août.

« Les travaux de construction sont toujours ponctués de contretemps, mais lorsque votre équipe a de l'expérience, tous les membres unissent leurs forces pour les surmonter », indique M. O'Rourke. Copper Mountain, qui célèbre la réussite de cette dernière mission ambitieuse, vient en outre de découvrir une autre bonne nouvelle : le gisement permettra de prolonger la durée de vie de la mine d'au moins deux années, par rapport à ce que prévoyait l'évaluation établie en 2011.

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Traduit par Karen Rolland


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