Formation en Mines et Carrières





télécharger 136.33 Kb.
titreFormation en Mines et Carrières
page1/4
date de publication23.10.2017
taille136.33 Kb.
typeDocumentos
e.20-bal.com > économie > Documentos
  1   2   3   4


Formation en Mines et Carrières



OBJECTIF DU COURS

Il est question ici de comprendre le rôle nouveau d’un géologue spécialisé dans les ressources minérales qui tend à évoluer au-delà des domaines traditionnels d’applications qui consistaient principalement à rechercher de nouveaux gisements où à délimiter les zones économiques dans les gisements en production. De nos jours, les géologues spécialisés en ressources minérales peuvent être appelés à considérer certains aspects environnementaux à toutes les étapes du développement d’une nouvelle ressource minérale ; ils doivent être par conséquent en mesure de comprendre les différents paramètres qui régissent l’environnement minier, ceux qui engendrent des modifications et qui demandent un contrôle permanent pendant l’exploration, la construction et l’exploitation de la mine et enfin la fermeture et la mise en place des solutions capables de minimiser les modifications subit par l’environnement.


  1. INTRODUCTION

De plus en plus, nos sociétés modernes doivent faire face à une augmentation de la croissance économique qui se reflète dans l’amélioration continue du niveau de la vie, mais qui en contrepartie, requiert l’utilisation et de l’extraction de quantités croissantes de matières premières d’origine minérales. L’exploitation de ces ressources minérales semble parfois entrer en conflit avec les exigences croissantes de la société pour un environnement sain dépourvu de polluants et par conséquent, exige un suivi plus rigoureux des projets de développement des ressources minérales. Cette tendance sociétale se reflète également dans les modifications récemment adoptées dans les lois et règlements régissant l’environnement dans le domaine minier, tant au niveau national que international.

En conséquence, le rôle des géologues dans les domaines de l’exploration minière et de la géologie minière tend à évoluer au delà des domaines traditionnels d’applications qui consistent principalement à rechercher de nouveaux gisements où à délimiter les zones économiques dans les gisements en production. De nos jours, les géologues spécialisés en ressources minérales peuvent être appelés à considérer certains aspects environnementaux à toutes les étapes du développement d’une nouvelle ressource minérale, i.e. de l’exploration à la découverte d’un nouveau gisement en passant par les étapes d’obtention des permis pour développer la ressource jusqu’à la fermeture du site minier.

Les compagnies minières doivent faire face à plusieurs problèmes environnementaux potentiels résultant de la production d’une grande quantité de rejets miniers lors de l’exploitation des ressources minérales. Par exemple, dans le cadre d’une exploitation aurifère, chaque gramme d’or produit peut engendrer la production de 500 kg de rejets solides et liquides, soit un ratio de 1 : 500 000. Si les modes de gestion des rejets miniers se sont beaucoup améliorés au cours des vingt dernières années, l’industrie doit encore composer avec un lourd héritage dans plusieurs pays de tradition minière. Ainsi, au Canada, il y aurait environ 7 milliards de tonnes de résidus miniers (rejets de concentrateur) et 6 milliards de tonnes de roches stériles entreposées sur une surface totale de 12,5 millions d’hectares. Plusieurs sites orphelins générateurs de drainage minier acide continuent de causer des torts à l’environnement. Les coûts à prévoir pour la restauration de ces sites orphelins sont de l’ordre de 3 à 5 milliards de dollars. Les divers types de rejets miniers (liquides et solides) produits par l’exploitation des mines et le traitement des minéraux doivent faire l’objet d’une gestion intégrée afin de protéger l’environnement.
CHAPITRE I : DESCRIPTION DES POLLUTIONS CHIMIQUES


  1. LE CYCLE DE VIE D’UN SITE MINIER


La découverte de gite (concentration métallique) économique nécessite généralement une intense exploration dans la première phase du déroulement d’une opération minière. Une fois les premiers indices découverts, les géologues déterminent la profitabilité du gisement à partir d’études sur la taille et sa richesse. Si le gite est économique les travaux de développement et de construction des installations sont entrepris avant la réalisation de l’activité industrielle proprement dite d’extraction, et de concentration de minerais. La fermeture des installations (clôture et abandon) intervient à la fin du cycle de vie de l’opération.

Dans le passé et généralement avant les années 70, les aspects environnementaux d’une opération minière n’étaient pas pris en compte et la réglementation était peu exigeante. De nos jours, le respect de l’environnement fait partie du cycle minier qui comprend dès les premières étapes (fig.1) des activités orientées sur la prévention (plan de fermeture) et la maitrise des impacts résiduels (réhabilitation progressive) liés à l’existence des installations industrielles et des perturbations du milieu naturel.

Parmi ces impacts, la gestion des pollutions solubles et insolubles des eaux demeure un des enjeux majeurs des étapes qui succèdent à la clôture des opérations.

Après clôture et utilisation future du site

Activités de 5 à 100ans

Réhabilitation progressive

Développement de 1 à 5 ans

Plan de fermeture

Exploration

de 1à 10 ans




Clôture et abandon

De 1 à 5 ans



Fig. 1- Déroulement d’une opération minière

Les volumes concernés et la dimension du facteur temps attachés à un site minier contribuent à différencier les activités minières des autres activités industrielles. Elles nécessitent la mise au point d’outils de prédiction, d’évaluation ou encore de monitoring qui doivent être appliqués pendant de nombreuses décennies. Des conditions géochimiques nouvelles en effet apparaissent généralement au cours du cycle de vie d’un site minier pour produire des impacts sur les eaux ou les sols pouvant présenter un risque sanitaire vis-à-vis des populations. Les modifications géochimiques apparaissent dans le temps lorsque l’environnement de matériaux change. C’est par exemple le cas lors de l’extraction des roches minéralisées et de leur passage d’un milieu chimique réducteur profond à un environnement oxydant de surface, ou encore la transformation des conditions de PH d’un milieu ‘cas de l’acidification des cours d’eaux).


  1. ACTIVITES MINIERES GENERATRICE DE POLLUTIONS CHIMIQUES


Les activités minières constituent une filière industrielle dans laquelle peuvent se succéder différentes étapes. Comme le montre le schéma de la figure 2, les opérations mises en œuvre sur un site minier pour exploiter et valoriser un gisement peuvent être divisées en trois (ou parfois quatre) étapes principales (BRGM, 1997) :

  • Les travaux nécessaires pour donner accès au gisement, l’ampleur de ces travaux de déblaiement (ou de découverture) dans le cas d’une mine à ciel ouvert et de percement de galeries, puits ou descenderies pour une mine souterraine varieront énormément en fonction des caractéristiques du gisement. Les mines à ciel ouvert produisent en général plus de stériles (en moyenne de l’ordre de 10 fois plus) que les mines souterraines d’avantage sélectives ;

  • Les travaux liés à l’extraction du minerai « tout venant » et à son tri préliminaire (éventuellement nécessaire pour minimiser la quantité de roche stérile, ou « gangue », présente dans le minerai « run of mine » ;

  • Un ensemble d’opérations de traitement regroupé dans une usine d’enrichissement (souvent appelée « laverie »), utilisé pour séparer les phases minérales porteuses des éléments valorisables de la gangue stérile ; le produit de l’usine, enrichi en élément valorisable s’appelle « le concentré ». dans la plupart des cas, ce dernier constitue le produit marchand de la mine ;

  • Dans certain cas, une usine métallurgique (fonderie ou une usine de grillage) peut être édifiée à proximité de un ou plusieurs sites miniers voisins pour séparer l’élément valorisable de son minéral porteur et transformer le concentré en forme métallique.

c:\users\aristide\appdata\local\temp\exploitation.jpg
II-1 Les mines

Une mine (fig. 2) comprend tous les aménagements, ouvrages et équipements d’extraction, installations et traitement de minerai, haldes de stockage, prévisionnels et permanents, de materiaux et/ou de résidus, nécessaires pour l’exploitation et la valorisation d'un gisement (BRGM, 1997).

Un gisement ne se définit pas en termes absolus, mais en termes relatifs à un marché économique. En effet, un gisement est une masse minérale, le minerai, ayant une concentration en un ou plusieurs éléments métalliques assez importante pour être exploitable avec profit dans un contexte économique donné.

La situation topographique, la géométrie et la morphologie du gisement détermineront la méthode minière utilisée pour son exploitation.

Les deux grands types d'exploitation réalisés soit à ciel ouvert, soit en souterrain, provoquent des perturbations notables du milieu naturel que nous présenterons tout le long de ce cours.

II-2. Les usines de concentration de minerais

Une usine de concentration de minerai comprend les installations nécessaires à la mise en œuvre des procédés physiques et/ou chimiques destinés à conditionner, trier ou séparer les différentes substances minérales.

Les principales techniques de traitement utilisées sont les suivantes :

a ) Procédés de tri physique

Basés sur les techniques utilisant la densité des particules ou leur susceptibilité magnétique, leur conductivité, etc., ces procédés se caractérisent d'une part par un broyage assez grossier du minerai (les tailles des particules vont de quelques millimètres jusqu'à 0,2 mm environ) et d'autre part par une absence de réactifs.

b) Procédés physico-chimiques de séparation

La flottation apparue au début du XXe siècle est la principale technique de séparation physico-chimique. Elle utilise une grande variété de réactifs chimiques, principalement pour modifier les états de surface (hydrophobie, hydrophylie) des particules. Elle nécessite également des particules suffisamment petites, de taille inférieure à 0,2 mm.

Les rejets de tels traitements sont donc constitués de produits fins renfermant des réactifs organiques et minéraux résiduels.

Les réactifs utilisés en flottation sont utilisés à des doses allant de quelques dizaines de grammes (tabl. 1) à quelques kilogrammes par tonne de minerai et se classent en :

  • moussants (tensioactifs organiques) ;

  • collecteurs (tensioactifs organiques de type xanthates et dithiophosphate) ;

  • agents modifiant le pH (acide sulfurique, chaux...) ;

  • activants et dépresseurs (produits minéraux de type sels métalliques: Bichromate, CuS04, Zn S04, Fe* (S04)3 etc., ou produits organiques de type cyanure de sodium ou amidon).

Ces réactifs de flottation se retrouvent, au moins en partie dans les résidus issus de ces traitements.

c) Procédés chimiques d'extraction/concentration

De tels procédés recouvrent à la fois les techniques de lixiviation (dissolution) et celles de récupération des éléments dissous (précipitation, cémentation...) et se caractérisent par une utilisation importante de réactifs chimiques (acides, bases, oxydants...).

Les procédés chimiques ont principalement été employés pour l'Uranium et pour l’Or

  • En ce qui concerne l'or, deux principaux procédés ont été mis en œuvre

  • la cyanuration repose sur une mise en solution de l'or et de l'argent, par complexation par du cyanure (KCN ou NaCN).

Le cyanure très toxique est utilisé à des teneurs de 0,02 à 0,08 % et se retrouve dans les résidus stockés sur le site de la mine (spent ore). En contact avec l'atmosphère, il se détruit par action photochimique, mais auparavant il est aussi dispersé par les eaux de ruissellement hors des tas de minerais traités.

  • l'amalgamation consiste à réaliser par simple contact un alliage de mercure et d'or. L'objectif est de collecter, et donc de concentrer, les plus fines particules d'or d'un minerai ou d'un concentré pour ensuite le récupérer par évaporation du mercure. La présence de ce réactif dans les rejets solides constitue l'un des principaux dangers associés aux anciens résidus d'exploitation de l'or, ou encore aux sols des sites ayant accueilli les installations.

  • En ce qui concerne l'uranium

  • la lixiviation du minerai brut se fait soit par arrosage de minerais en tas soit par contact dans des cuves agitées. Les solutions utilisées dépendent de la forme minéralogique de l'uranium et de la gangue. Ce sont des solutions acides en présence d'agent oxydant (Mn) ou alcaline (carbonate de soude) se retrouvent dans les rejets.

II-3 Les usines métallurgiques

Dans une usine métallurgique, on met en œuvre des procédés de fusion (pyrométallurgie) ou de mise en solution (hydrométallurgie) pour produire un métal pur (produit marchand) :

  • les procédés thermiques utilisés en pyrométallurgie consistent principalement en des grillages en milieu oxydant en présence de chlore, de minerais ou de concentrés de minéraux. Ces procédés engendrent non seulement des produits de grillage (scories), mais également des suies et nécessitent l'ajout de réactifs (fondants : fluorine, borax [Na2B405(0H)48H20], cryolite [Na3AIF6]...) ;

  • les procédés hydrométallurgiques, qui tendent à remplacer les précédents notamment dans le domaine des métaux précieux et les métaux de base (zinc par exemple), permettent une véritable « distillation » des matières dissoutes, soit par précipitation sélective, soit par solvants, soit par échange d'ions. Souvent, pour certains minerais ou concentrés, il est nécessaire d'effectuer un grillage avant la mise en solution (lixiviation) de manière à produire un oxyde, un produit réduit ou un chlorure.

CHAP II : PRINCIPALES SOURCES POTENTIELLES DE POLLUTION CHIMIQUE

  1. Les travaux et ouvrages d'exploitation (phot. 1)

Les vides souterrains et les excavations en surface créés pour accéder aux gisements constituent un premier type de source de pollution. En effet, le lessivage et l'érosion des parois de tels ouvrages par les eaux d'infiltration ou les eaux de ruissellement créent les conditions à l'origine de la contamination des eaux d'exhaure.

  1. Les eaux d'exhaure (phot. 2)

Les eaux d'exhaure sont produites lorsque
  1   2   3   4

similaire:

Formation en Mines et Carrières icon«Carrières et Management» Formation
«Carrières et Management» est un cycle de formation destiné à un public de jeunes doctorants, toutes disciplines confondues, qui...

Formation en Mines et Carrières iconThèse L’Ecole des Mines d’Alès propose de nouveaux cursus d’enseignement
«C’est un secteur qui doit se développer fortement et qui offre aux élèves de réelles perspectives en termes d’emplois et de carrières»,...

Formation en Mines et Carrières iconUniAgro Carrières et le groupe Agrodirigeants vous invitent à leur prochaine Soirée Carrières

Formation en Mines et Carrières iconRésumé : les carrières des hauts fonctionnaires français sont, plus...
«La carrière des diplomates français : entre parcours individuel et structuration collective»

Formation en Mines et Carrières iconComment inventer la ville intelligente de demain
«Le challenge Entrepreneuriat étudiant de l’Institut Mines-Télécom est un projet pédagogique original. Nous avons souhaité que les...

Formation en Mines et Carrières iconMaster 1 – carrieres publiques

Formation en Mines et Carrières iconCours master 1 carrieres publiques

Formation en Mines et Carrières iconCalendrier prévisionnel
«Les Centres de Formation d’Apprentis dispensent aux jeunes travailleurs sous contrat d’apprentissage une formation générale associée...

Formation en Mines et Carrières iconCalendrier prévisionnel
«Les Centres de Formation d’Apprentis dispensent aux jeunes travailleurs sous contrat d’apprentissage une formation générale associée...

Formation en Mines et Carrières icon3- le programme des visites
«Carrières & matériaux à cœur ouvert», vitrine d’une filière 100% Rhône-Alpes p 3-4






Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
e.20-bal.com