Soutenance mémoire
Lorsque les engins d’exploitation apportent à l’atelier de concassage ou à l’usine de concentration le minerai de la mine, la richesse contenue dans les blocs transportés n’est pas toujours apparente. Heureusement, les renseignements fournis par les laboratoires d’analyses sont concluants : la qualité du minerai est suffisante pour que le chantier soit économiquement exploitable. De plus, le volume du gisement a été considéré comme assez grand pour une durée acceptable de l’exploitation. Enfin, on imagine bien que l’on puisse, à partir de ces blocs, extraire la petite portion désignée minéral utile. Pourtant, en regardant les gros blocs à leur arrivée au concentrateur, on ne voit pas toujours très bien ce qu’on peut en tirer.
C’est le cas actuel de la société KRAOMITA MALAGASY qui possède un énorme gisement exploitable de chromite à Andriamena. Bien que celle-ci ait déjà fait preuve d’une extraction considérable de minerai de chromite durant ses années d’existence, elle connaît aujourd’hui l’importance de ses déchets répartis dans chaque unité de traitement : unité de concassage, unité milieu dense, la laverie, la déphosphoration, ainsi que les déchets brutes du stock intermédiaire. Elle a envisagé d’extraire de ces déchets les substances utiles qui pourraient encore présenter un certain intérêt sur le plan économique.
C’est juste là qu’intervient la minéralurgie, qui est l’ensemble des étapes, des méthodes et des techniques permettant d’extraire des blocs de la mine le minéral utile qui y est contenu. En d’autres mots, la minéralurgie permet de valoriser, de bonifier le minerai tel qu’il sort de la mine. Cela peut s’accomplir seulement après avoir réduit les gros blocs, grâce aux méthodes de préparation : concassage, tamisage (criblage), broyage, classification (hydrocyclone), etc…, à une dimension telle que l’on puisse ensuite séparer efficacement les uns des autres, les substances utiles des substances inutiles. Cette séparation permet d’obtenir un concentré de valeur maximale et le moins possible de pertes. Depuis, la KRAOMA a décidé de collaborer avec l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo particulièrement le département Mines, qui de son côté a proposé à ses élèves ingénieurs quelques sujets de mémoire de fin d’études concernant le traitement de ces déchets. Aussi, pour l’étude, la conception et la réalisation complète des appareils nécessaires pour cette phase préparatoire en minéralurgie, une étroite collaboration vient d’avoir lieu entre ce département Mines et le département Génie Industriel. Le département Industriel de l’ESPA a pour mission de former des « ingénieurs managers », capables d’élaborer, puis de réaliser et de gérer un projet, voire une entreprise.
GENERALITES SUR LA CHROMITE
Aperçu de la société KRAOMITA MALAGASY
Gisement d’Ankazotaolana
Le gisement d’Ankazotaolana, dont les réserves étaient de 5.700.000 tonnes, a été exploité depuis 1975.
Actuellement, les réserves restantes sont de l’ordre de 750.000 tonnes de minerai. Au rythme actuel de l’exploitation à raison de 250.000 tonnes par an de production, ce gisement sera épuisé d’ici trois ans. Ainsi pour pouvoir pérenniser l’exploitation de chromite à Madagascar, la KRAOMA projette la mise en exploitation du gisement de Bemanevika.
Gisement de Bemanevika
Le gisement de Bemanevika fut le premier gisement exploité par la KRAOMA depuis 1968. La succession et l’importance des glissements de terrain survenus entre 1970 et 1974 ont provoqué l’abandon du gisement en 1974. Suivant les études de faisabilité pour la remise en exploitation de ce gisement, dont la réserve est estimée à 2.280.000 tonnes de minerai. Toutefois, il est nécessaire d’enlever treize millions de mètres cube de stérile.
Traitement :
La KRAOMA dispose d’une installation de traitement mécanisé composée de quatre unités :
1. concassage
2. laverie
3. déphosphoration
4. liqueur dense
Les types de produits traditionnels de la KRAOMA sont le minerai de chrome concentré et le minerai de chrome rocheux. Le concentré se présente sous forme de poudre fine et le rocheux en forme de grosses caillasses. La capacité de production de l’usine actuelle est de 250.000 tonnes par an, de traitement de tout venant.
L’unité de concassage
Elle a pour objet la réduction de la granulométrie des blocs de chromite d’environ 800 mm par un concasseur à mâchoires. Pour cela, elle doit fournir à la laverie un minerai de granulométrie inférieure à 40 mm, et en milieu dense un minerai de calibre compris entre 40 mm et 100 mm. Elle a une capacité de production maximale de 100 t / h et une capacité moyenne de 85 t / h.
Unité liqueur dense
C’est une usine d’enrichissement gravimétrique (liquide dense de ferrosilicium) ayant une capacité de 60 t/h. Son rôle est de récupérer la chromite en bloc de 40 à 100 mm (les rocheux). Comme la gangue est moins dense que la chromite (2.5 à 3.7 contre 4.5), Le milieu est fixé à une densité de 3.7. Ainsi, le stérile flotte tandis que la chromite plonge pour être recueillie au fond des releveurs d’un tambour. L’appareil principal de l’unité est le tambour rotatif contenant une solution de ferrosilicium et à travers laquelle passe le minerai. Les produits de l’unité sont de trois sortes :
– le déclassé qui n’est autre que du tout venant du calibre inférieur à 40 mm et écarté par un crible avant l’enrichissement ;
– le stérile (déchets) qui flotte dans le tambour et en sort par une goulotte (> 40 mm) ;
– le concentré qui est recueilli par des releveurs et évacué hors du tambour par une autre goulotte (>40 mm).
Les échantillons de déchets à broyer sont ceux de l’unité liqueur dense (40 à 100 mm) et des produits concassés du stock intermédiaire (100mm).
La laverie
La fraction de calibre 0 à 12 mm qui lui est destinée passe par des tables à secousses qui donnent des concentrés fins direct et à déphosphorer (à forte teneur en phosphore).
La déphosphoration
Cette unité traite les concentrés fins à forte teneur en phosphore (supérieure ou égale à 120 ppm). Elle peut produire 18 à 20 t / h.
Caractéristiques des gisements de chromite
Les gisements de chromite se trouvent dans le complexe géosynclinorium d’Andriamena ; complexe intrusif ultrabasique à basique avec des intercalations et passage acide, affectés par des métamorphismes répétés dus aux manifestations tectoniques fréquents dans la région et à la montée magmatique, essentiellement acide tardive (métamorphisme hydrothermale, de contact…) et entraîne par la suite la formation des pegmatites et aplites ainsi que les veinules de magnésite.
Caractéristiques pétrographiques des déchets
Les grands groupes pétrographiques constituants le socle de la région d’Andriamena sont :
– Les formations magmatiques : ce sont les formations anciennes constituant les ensembles gabbro-dioritiques et les gabbro posttectoniques à olivine.
– Les roches des séries ortho et para métamorphiques : on rencontre les séries quartzeuses comme les quartzites à magnétite et les quartzites à grenat ; les séries alumineuses comme les gneiss à biotite et les gneiss à sillimalite ; les séries pyroxéno-amphiboliques comme les faciès amphibolique, amphibolo-pyroxénique, et pyroxénique ; les séries magnésiennes ; les migmatites et les roches de granitisation comme les migmatites granitoïdes et granites, amphibolites migmatitiques, migmatite intraformationnelle.
– Les roches ultrabasiques : type péridotite, pyroxénolite, hornblendite.
– Les roches basiques, plagioclasolites : type amphibolite, diorite, gabbro, leuconorite.
– Les roches des faciès recoupant, roches acides : type aplite, pegmatite, gneiss.
– Les roches des faciès d’altération hydrothermale : trémolite, micaschiste, asbeste.
Caractéristiques minéralogiques des déchets
On trouve avec la chromite des minéraux caractéristiques et basiques, comme l’olivine, les pyroxènes, les plagioclases, ortho pyroxènes, clinopyroxènes, les amphiboles, les micas (phlogopite) et l’actinote (trémolite), talc, etc. ; et d’autres minéraux tels que le quartz, feldspath, magnésite, rutile, etc. ; et enfin des minéraux précieux comme l’or, béryl, quartz piézo-électrique, quartz coloré. Accessoirement, on retrouve les épidotes, zoïsite, sericite, biotite, sphène, calcite, augite. On retrouve également des traces de chlorite, de goethite et d’olivine, de nickel et de cuivre.
Il est à noter que le phosphore se présente sous forme d’apatite et on le rencontre réparti finement dans les parties de roches stériles, minéralogiquement liées aux pegmatite.
Caractéristiques chimiques des déchets :
Les constituants chimiques des déchets sont : SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, CaO, SrO, BaO, Na2O, K2O, P2O5, Cr2O3.
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Table des matières
Introduction
Matériel et méthode
Schéma de l’étude
Critères d’inclusions
Données recueillies
Analyse statistique
Résultats
Discussion
Conclusion
Bibliographie
Tableaux
Annexes
