Etude d’amelioration d’une unite de fabrication artisanale de lingots d’or

Madagascar est un pays actuellement considéré comme possédant un fort potentiel minier, et suscite les regards du monde entier dans le domaine des matières premières. Dans le cadre général de l’ouverture du secteur minier du pays, ses innombrables ressources font l’objet de prospection, d’exploration et même d’exploitation qui devront apporter sans doute un plus dans l’économie nationale du pays. Dans la situation actuelle des ressources, l’Etat malgache, par le biais des différents projets de renforcement du secteur minier, cherche à optimiser, à rationaliser et à augmenter la production minière. L’or, un des métaux précieux faisant partie intégrante du sous-sol malgache n’est néanmoins exploité qu’à un niveau très artisanal et parfois même de l’ordre de l’informel. Il en résulte ainsi la mise en place des comptoirs de l’or dans certaines régions aurifères afin de formaliser le secteur pour augmenter la production nationale et dans un avenir proche, pour donner une valeur compétitive à l’or national sur le marché mondial. Pour le définir comme étant une valeur sûre sur le marché national, l’amélioration de ce secteur est prioritaire.

RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES

GENERALITES SUR L’OR

Présentation
L’or est un élément chimique de symbole Au, de numéro atomique 79. Il fait partie de la famille minéralogique des éléments natifs, c’est un métal de transition, de couleur jaune. Il se présente dans la nature sous deux formes :
-l’une visible, à l’état natif, on le retrouve sous forme de poudre, de paillettes et de pépites dans les gisements alluvionnaires de surface.
-l’autre invisible, dans les filons souterrains ou dans les veines de quartz sera ensuite broyé, transformé en concentré aurifère par flottation ou cyanuration.

Propriétés
L’or se distingue des autres métaux grâce à ses différentes propriétés. A cet effet, ses qualités physiques, mécaniques, chimiques sont d’une plus grande importance d’où son utilisation assez large.

Propriétés chimiques
L’or est un métal noble, toutefois sa relative inertie chimique le protège des attaques de l’oxygène, donc l’or est un métal qui ne se ternit pas et ne forme pas d’oxyde, ce qui lui rend sa propriété d’inaltérabilité. L’or oxydé se présente couramment sous deux formes ioniques dont :
-l’ ion aureus retrouvé dans les procédés de cyanuration
-l’ion aurique, retrouvé lors de sa dissolution dans l’eau régale

Il résiste également à l’action des acides, dont les acides chlorhydriques, nitriques et sulfuriques… Néanmoins ce métal est attaqué par :
-l’eau régale (mélange d’acides chlorhydriques et nitriques)
-le mercure avec lequel il s’amalgame
-l’eau de chlore qui le dissout avec formation de chlorure d’or
-les cyanures de potassium ou de sodium en présence d’oxygène ou d’un corps oxydant qui donne de l’auro cyanure de potassium ou de sodium.
-L’or est aussi attaqué par le chlore et le brome, et se dissout dans le mercure.
-Aucun acide isolé n’agit sur l’or .

Propriétés électriques et thermiques
Electriquement, l’or est un excellent conducteur électrique mais son coût lié à sa rareté limite son utilisation. D’autre part, il est également un bon conducteur thermique, on l’associe avec le fer dans les thermocouples pour la mesure des températures inférieures à la température ambiante.

Formation et gisement 

L’or est présent dans des roches aurifères en place souvent dans des filons exploités dans les mines, ou dans les alluvions aurifères ou placer exploité dans la rivière ou en carrière. Dans son état natif, l’or est souvent allié avec d’autres éléments dont :
• -l’argent : AgAu nommé electrum
• -le mercure : AuHg nommé amalgame
• -le bismuth : Au2Bi (maldonite)
• -le Cuivre : Au Cu3 (Auricuprite)
• -le Stibine : Au Sb ( aurostubite)
• -la Sylvanite : Au Ag Te4
• -la Calvérite : Au Te4
• -LaNagyagite : Au2 Pb14 Sb3 Te14 S17

Utilisation
La plus grande partie de l’or mondial est thésaurisée par les banques d’émission et sert aux transactions financières internationales. Le reste est employé en bijouterie, en orfèvrerie, en dentisterie et dans l’industrie électronique notamment dans la technologie spatiale.

Médecine- Dentisterie
Efficace contre la corrosion et biocompatible avec l’organisme, il est devenu un substitut nettement supérieur aux amalgames pour les collusions dentaires, mais demande l’emploi d’une technique différente des classiques « plombages » : ce sont les inlays. En médecine, certains dérivés organiques de l’or, dits « sels d’or » sont parfois utilisés dans le traitement de certaines infections en rhumatologie.
-auranofine
-aurothiomalate sodique
-aurothiosulfate sodique
-aurothioglucose
-aurotioprol .

Marché international et national de l’or 

Négociation de l’or 

L’or est coté sous forme physique à la bourse de Londres et, sous forme de contrats à terme, à New York. En dehors de ces marchés organisés, qui traitent des grosses quantités, il existe des entreprises de négoce de l’or et de métaux précieux ouvertes aux particuliers et aux divers transformateurs et utilisateurs. Echangé sur le marché des métaux précieux, principalement sur les places de New York, Londres, Zurich et Hong-Kong, les cours mondiaux sont en once (troy ounce) et en dollars américains. En début 2004, le cours de l’once s’élevait à environ 400$ (300 euros) contre 300$ en 2001, et 600$ en 2005 ce qui représente une appréciation de 50 % en l’espace de 30 mois, l’UBS prévoit une hausse de 200$ entre 2006 et 2009 soit plus de 800$,

Potentiel aurifère malgache

A Madagascar, on retrouve l’or sous deux types de gisement qui sont les gisements primaires et les gisements secondaires définis respectivement par la formation de l’or lors des processus magmatiques et métamorphiques et du résultat de l’altération du gîte primaire sous l’action des eaux de surface. On peut classifier les gisements aurifères de Madagascar en trois grandes catégories :
– gisements primaires de types ignés et hydrothermaux
– gisements secondaires de type latéritique
– gisements de groupe détritique ou de type placer.

Les gisements primaires

Ce sont des formations minéralogiques qui se sont formés lors de la montée de magma par le phénomène de magmatisme affecté par les phénomènes de métamorphisme. Ainsi, il existe deux types de gisements primaires :

Gisements primaires de type ignés :
Au cours de la solidification du magma, se caractérisent des concentrations locales des métaux. Le magma se solidifie soit à une certaine profondeur par refroidissement lent et donnant des roches plutoniques, soit en surface par refroidissement rapide des laves et donnant des roches volcaniques .

On distingue :
-Le gîte de ségrégation
-Le gîte de contact
-Le gîte pegmatitique
-Le gîte filonien

Gisements primaires de type hydrothermal :
On distingue :
-Les types hydrothermaux de haute température : L’or est lié avec les sulfures. Les corps des minerais sont filoniens, de forme irrégulière.
-Les types hydrothermaux de moyenne température : Ils se forment à la température de 200° à 300°C.
-Les types hydrothermaux de basse température : ils se forment à une température comprise entre 50 et 200°C. Les minerais sont constitués de quartz à or disséminé, de barytine, de calcite, de sulfures et de tellurures.

Les gisements secondaires de types latéritiques :
La latéritisation des gisements primaires par une diminution de volume due au départ de la silice, crée un premier enrichissement sur place qui est suivi, au sein des argiles latéritiques, de phénomène de concentration chimique avec précipitation de l’or en des points privilégiés du réseau de circulation des eaux et en partie au contact des veines quartzeuses. C’est à la base du profil d’altération latéritique à structure conservée que se trouve l’or sous forme cristallitique ou dendritique, parfois en cristaux nets toujours à titre élevé. Cette concentration chimique peut arriver à donner des pépites. Ce type de gisement a été longuement exploité par les trous de rats des orpailleurs suivant les quartz et les argiles riches au contact. L’érosion des formations latéritiques conduit aux gisements ordinaires d’éluvions et d’alluvions.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : ETUDES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
I-1 Généralités sur l’or
I-2 Rappels sur la thermodynamique appliquée
I-3 Rappels sur les fluides
Chapitre II : GENERALITES SUR LA FABRICATION DES LINGOTS
II-1 Affinage et fonte du métal
II-2 Fabrication de lingot
PARTIE II : CONCEPTION ET REALISATION DE L’UNITE AMELIOREE
Chapitre III : L’UNITE DE FABRICATION
III-1 L’unité de fabrication à Madagascar
III-2 Notre unité
Chapitre IV : PROCESSUS DE FONCTIONNEMENT
IV-1 Paramètres : L’essence et l’air
IV-2 Processus de combustion
PARTIE III : ESSAIS EXPERIMENTAUX
Chapitre V : LES ESSAIS
V-1 Essai de fabrication sur l’or
V-2 Essai de fabrication sur le cuivre
V-3 Mesures de sécurité
Chapitre VI : COUT UNITAIRE DE L’UNITE ET D’UN LINGOT
VI-1 Description du projet
VI-2 Investissements fixes
VI-3 Matières premières
VI-4 Consommables
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
RESUME

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