MINERALOGIE DES ROCHES ET POURCENTAGES EN OXYDES MAJEURS

Situé dans la partie Sud de Madagascar, Makay est une formation géologique sédimentaire se trouvant dans la région Menabe.- Cette région regroupe 5 districts dont : Morondava, Belo/Tsiribihina, Mahabo, Manja et Miandrivazo. Le point culminant est de 1034 m, et se trouve à Andranomita du district de Mahabo. Makay est situé dans les coordonnées géographiques X= 302753.29 m et Y= 583626.328 m. Selon le système de projection Laborde. La carte suivante montre la localisation géographique de Makay.

Madagascar se subdivise en général en deux types de formations : la formation de socles cristallins et celle des couvertures sédimentaires.

– Les socles cristallins, d’âge précambrien, constituent le fond ou le substratum, sont composés par des roches métamorphiques éruptives. Elles subissent de nombreuses métamorphismes et d’orogénèses, qui recouvrent la partie centrale et orientale de Madagascar,

environ 400000km2, 2/3 de l’île. Le seul fossile que renferme ces formations est le stromatolite, se trouvant dans les cipolins de la région d’Ambatofinandrahana. La géochronologie a permis de montrer que ces socles comprennent trois systèmes : le système Androyen-Antongilien, le système du graphite et le système de Vohibory.

– Les couvertures sédimentaires renferment environ 1/3 de l’île et se situent presque dans la partie ouest de Madagascar sur une bande large de 250 km. Elles apparaissent aussi comme une frange étroite sur la côte Est de l’île. Ces couvertures sont formées par des couches sédimentaires non plissées s’inclinant de 10° vers le canal de Mozambique. Cette formation sédimentaire comprend de nombreux systèmes dont le système Karroo qui correspond à la formation gondwanienne, le système post-Karroo qui correspond à la formation récente et la formation volcanique ou subvolcanique.

Makay se situe dans la partie du sud-ouest de Madagascar, inclut dans les couvertures sédimentaires, donc dans les formations de système Karroo et post-Karroo. Le géologue Henri Besairie a étudié en 1930 la formation géologique de la partie Sud-Ouest de Madagascar. Depuis la division stratigraphique de Makay établie en trois groupes : le groupe ISALO, strate la plus récente, SAKAMENA et SAKOA les plus anciennes. Ces trois derniers se subdivisent en sous-groupes. Le tableau qui suit récapitule ces trois formations :

Tableau 2 : Formation stratigraphique

Toutes formations de couches minéralisées sont dans le système Karroo. Elles se trouvent dans la formation Isalo, principalement Isalo II.

Il existe dans l’Isalo II deux catégories de minéralisation, celle liée au début du cycle de sédimentation, qui se présente avec des argilites et Celle intra-cycle de sédimentation, Il est probable que ce deuxième type de minéralisation est secondaire.

Une forte minéralisation en carnotite est constatée dans les grès d’Andoatelo, accompagnée par des argilites. Des vanadates d’uranium sont aussi observés dans la partie sud de Makay, avec des grès grossiers. En outre, dans l’Ankaramenabe, se trouve des carnotites et de francevillite avec des argilites. La carte géologique suivante montre les affleurements des formations sédimentaires, laquelle fait partie ceux du Makay.

C’est une combinaison de horst et graben, formant des éperons au socle, qui isole le bassin, fermé dans le Sud du secteur Mak mais ouvert dans le Nord.

Au Sud de ce secteur, c’est un fossé antérieur à la Sakamena,un bassin de subsidence avec enfouissement considérable de 8 à 10km de profondeur. Accidenté dans la partie centrale et formant des paléochaîne, ce fossé est marqué par les tectoniques de post-Sakoa et (anté-Sakamena) et post-Sakamena (anté-Isalo).

Dans la partie Nord, la falaise de Bongolava est antérieure à la sédimentation de la Sakamena, Vers l’Ouest, apparait la remontée du fossé qui provoque un déplacement de la Sakamena vers l’Est sous l’Isalo discordant. Cette remontée est causée par une phase tectonique post-Sakamena et anté-Isalo.

Le traitement hydrométallurgique vise à extraire dans les minerais un concentré plus élevé possible d’uranium, afin qu’on puisse obtenir à la fin de ce traitement des produits appelés Yellow cake, contenant à peu près 70% de ce métal.
Nombreux sont les procédés de traitement employés pour traiter les minerais métallifères, le choix dépend des moyens et des caractéristiques des minerais. Les procédés physiques sont souvent utilisés pour traiter les roches contenant des métaux à haute teneur, son principe repose sur l’utilisation de la densité c’est la méthode gravimétrique. Outre la flottation, méthode de traitement physico-chimique, qui se base sur les propriétés superficielles des minéraux et l’hydrophobicité. Cependant, ces procédés physiques et physico-chimiques ne sont pas adéquats sur les minerais d’uranium sédimentaire, car ce dernier est souvent à l’état d’oxyde. C’est cela qui incite à choisir la méthode de traitement chimique, plus précisément le traitement hydrométallurgique. Le principe de base est la mise en solution du minéral utile afin que l’on puisse séparer l’uranium des autres éléments indésirables, pour l’obtention de la solution purifiée et la production des concentrés.
Avant de passer à la mise en solution, il faut effectuer une comminution, elle consiste à réduire les tailles des minéraux utiles pour en trouver la maille de libération, afin que la dissolution se déroule au mieux. La maille de libération est la taille maximale des particules après comminution. Dans les minerais sédimentaires de Makay, l’examen au microscope a pu montrer que les minéraux utiles se trouvent dans les microfissures des cristaux, qui nécessitent une libération poussée avant de passer à la lixiviation.

– La préparation mécanique :
L’objectif de la préparation mécanique des minerais est d’avoir la libération la plus complète possible des minéraux. Avant le traitement, ils arrivent au laboratoire avec des dimensions variables, c’est pour cette raison qu’on effectue le concassage et le broyage. Les minerais exigent selon leur nature une mode de préparation différente. Il existe quand même un procédé classique : le concassage primaire de 150 à 250 mm ; le concassage secondaire de 50 à 70 mm et le concassage tertiaire de 15 à 30 mm. Le broyage par broyeur à barre de 1 à 2 mm ; le broyage par broyeur à boulets qui réduit jusqu’à 150 à 600µm la taille des minéraux. D’une façon générale, le concassage s’effectue en absence de l’eau, comme cas du broyage.
Des opérations complémentaires sont essentielles, durant la préparation mécanique, comme le débourbage servant à enlever avec de l’eau les boues sur les surfaces des minerais broyés, le but est de pouvoir identifier les minéraux constituants. Le quartage et le tamisage qui permettent de diviser ou de sélectionner les minerais selon les tailles voulues. Dans le cas des minerais sédimentaires gréseux, les opérations effectuées lors de la préparation mécanique sont plus simples. Les minerais passent au concassage primaire, puis au broyage pour donner après la taille finale voulue.
-La mise en solution :
L’attaque sélective des particules solides dans le minerai, et d’en laisser les stériles. Avant de faire la mise en solution, il faut choisir les réactifs appropriés, gérer les conditions des opérations et les rendements.
-Séparation solide-liquide :
Elle consiste à séparer la solution contenant l’uranium des gangues après l’attaque de l’acide. Cette séparation peut se faire par diverses techniques, mais dans cette étude, elle est effectuée par une filtre à bande continue.
-Purification :
Elle consiste à purifier la solution contenant l’uranium en utilisant de diverses techniques. Les techniques souvent utilisées sont la purification par résine ou échangeur d’ions solides et par solvants ou échangeurs d’ions liquides.
La purification par solvants utilise le mélangeur-décanteur pour effectuer l’opération. Des solvants spécifiques sont utilisés, comme les amines tertiaires ou le Tributyle phosphate (TBP) pour extraire l’uranium. Ce dernier est l’extractant utilisé dans cette étude. Généralement l’extraction se fait en 4 étages et le désextraction en 3 étages. La pulpe reste dans le mélangeur pendant à peu près 3 min, et 20 min dans le décanteur.
L’uranium présente une affinité sur la molécule de TBP, par conséquent il est possible d’extraire ce métal. Il est non miscible dans une solution aqueuse et présente la propriété d’engager des cations métalliques dans un complexe, d’où l’extraction de l’uranium.