Le process minier et industriel

Dès la prospection

La SLN dispose d’une grande expérience de l’exploitation minière. Les gisements sont définis par des études géologiques, géochimiques et géophysiques avant d’être modélisés. L’extraction est constamment guidée par la géologie de planification minière et de pré-exploitation. Elle est effectuée grâce à des pelles hydrauliques, des bulls, et de très gros camions miniers. Le transport du minerai vers les minéraliers est quant à lui effectué par convoyeur ou par téléphérique voire des camions.
01_Process_minier_0.jpgProspectant sur photos, sur cartes, puis sur le terrain, les géologues de la SLN analysent les saprolites affleurantes et repèrent les zones favorables. Des campagnes de sondages, réalisées par héliportage depuis 1987 afin d’éviter l’ouverture de pistes et de minimiser l’impact sur l’environnement, permettent d’évaluer le gisement, le tonnage des réserves, la teneur en nickel, ainsi que les caractéristiques chimiques globales.
L’intérêt économique de chaque site est ensuite confirmé (ou non) par les équipes des projets miniers qui élaborent le tracé des futures carrières, des routes, des installations…  ainsi que les coûts de production.

Par an, la SLN consacre à la géologie (prospection et recherche) des moyens humains et matériels à la hauteur de cette priorité : Près de 2 milliards CFP, soit plus de 200 km de sondages de reconnaissance.
Chiffres clés des sondages héliportés

Chaque année, la SLN effectue environ 500 sondages héliportés.
Une campagne type représente entre 50 et 100 sondages et dure 1 à 3 mois.
Un sondage complet, réhabilitation de la zone comprise, prend en moyenne 3h (hors impondérables météo).
Un sondage héliporté c’est :
  • 30 personnes,
  • 1 hélicoptère gros porteur pour le levage des machines,
  • 1 hélicoptère léger pour le transport des personnes,
  • 4 mini-pelles rétro,
  • 4 sondeuses.

Le travail sur mines

Les gisements de minerais oxydés de la SLN sont exploités à ciel ouvert. Ils se situent entre 200 et plus de 1 000 mètres d’altitude. Aujourd’hui, la SLN dispose de 5 mines en activité : Thio, Kouaoua, Népoui Kopéto, Tiébaghi et Poum et de 9 sites « tâcheronnés » (exploités par des sous-traitants et entreprises locales).
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La phase de décapage
Elle consiste à éliminer d'abord la partie supérieure du sol constitué d’une croûte de fer et de latérites rouges qui peut atteindre jusqu'à 50 mètres. Le top soil ou terre végétale lorsqu’il y en a est mise de côté pour utilisation future lors de la revégétalisation.

L'extraction

Sur les carrières en gradin, les pelles rétro ou en butte sélectionnent et prélèvent le minerai, puis chargent des "dumpers", des camions de 50 à 100 tonnes. Ces géants, dont les roues peuvent mesurer jusqu'à 2,50 mètres de diamètre, descendent leur cargaison vers le « triage » ou le traitement des minerais. 
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Le stockage des stériles

Les éléments stériles sont stockés sur des sites contrôlés, le plus souvent d’anciennes carrières, et spécifiquement dédiés aux verses à stériles. Un système étudié et mis en œuvre par la SLN permettant un stockage stable, solide et durable et supportant les eaux de ruissellement, même lors de cyclones.
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Sélection et tri du minerai

Sur les centres miniers sans « laverie », une pelle à roues alimente les installations de triage des minerais. Il s’agit le plus fréquemment de cribles à barreaux rotatifs, suivis de trommel et de concasseurs. Le « trommel » est  une sorte d'immense machine à laver au tambour de 15 m de long sur 3 de diamètre qui sépare, au cours du mécanisme d’écroutage et de desquamage (désagrégation), le minerai marchand, des stériles. La volonté est toujours d’optimiser la ressource naturelle en exploitant les minerais de très basse teneur: 1,6% au minimum.



Au cœur du trommel
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L’analyse qualité

Des échantillons destinés au laboratoire sont prélevés régulièrement au fil de la journée de travail et permettent, après analyses, de vérifier les teneurs en nickel et de guider les actions du terrain. Le minerai exploitable est alors dirigé vers la côte, souvent par de grands convoyeurs (Kouaoua), ou des téléphériques (Camps des Sapins) puis des camions, puis chargé par un transbordeur sur des bateaux minéraliers qui les emmènent vers l'usine pyrométallurgique de Doniambo.
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Gestion de l’environnement

L'ouverture et l'exploitation d'une mine prennent en compte son environnement socio-culturel et la biodiversité : en sécurisant les abords des zones de travail, en stockant rationnellement les produits stériles, en contrôlant les eaux de ruissellement et en prévoyant, pendant et après l'activité, selon les critères des spécialistes, la revégétalisation du site par des espèces spécifiques et  adaptées aux terrains miniers.

Les unités de traitement des minerais permettent d'abaisser la teneur de coupure à 1,6%

Grâce à ce procédé exclusif et breveté, la SLN exploite depuis plus de 20 ans des minerais à très basse teneur en nickel ce qui a pour effet d’augmenter la durée de vie de ses réserves et d’optimiser l’ensemble du profil de la ressource naturelle. La teneur de coupure est ainsi abaissée à 1,6%.
Élaboré fin des années 70 et début des années 80 au centre de Recherches et de Développement d’ERAMET de Trappes et dans les laboratoires de Doniambo, dans un souci de valorisation optimale des ressources minières, ce procédé, simple en théorie, utilise des technologies innovantes qui ont nécessité de nombreux ajustements avant d'être opérationnelles.
Le principe des unités de traitement des minerais (UTM) repose sur un tri granulométrique et densimétrique du minerai afin d’en séparer les grains les plus lourds (sans nickel), de ceux plus légers et plus fins (contenant du nickel).
L’UTM  appelée aussi laverie - de Népoui a été inaugurée en 1994. Ce même procédé a été transformé et développé pour l’adapter aux  minerais de Tiébaghi, où une UTM a été inaugurée fin 2008.
L’ensemble des coproduits des UTM y compris les stériles sont valorisés commercialement par la SLN.
Développement durable

07_Process_minier_0.jpgL’investissement dans les UTM a permis d’exploiter des minerais d’une teneur de 1,6%, ce qui allonge la durée de vie des mines, offre à l’usine de Doniambo une augmentation de production, réduit la consommation énergétique et crée des emplois en province Nord (plus de 500 emplois directs et indirects à Tiébaghi et 400 à Népoui).
C’est ce qu’on appelle travailler pour les générations futures en optimisant la ressource naturelle.

Les chiffres suivants démontrent d'eux-mêmes les intérêts géologiques, miniers et financiers de cette innovation.
1. La « laverie » du centre minier de Népoui
  • De 1890 à 1920, Népoui a exploité 169 000 tonnes à 6,6 % de nickel et de cobalt.
  • De 1969 à 1982, le "tritout" traite 13 millions de tonnes mais  d'une teneur moyenne descendue à 2,47 % ce qui nécessite l'arrêt de l'exploitation en 1982.
  • En 1994, la mise en service de la « laverie » a permis la réouverture du centre qui dispose alors d'une perspective de 15 ans de réserves. La « teneur de coupure » du gisement a été abaissée progressivement jusqu’à 1,6% ce qui permet  d’exploiter des types de minerais jusqu’à présent économiquement non rentables.
  • En 2012, grâce à la bonne marche de l’UTM qui a suivi des améliorations au fil des années lui permettant d’être toujours plus performante, l’activité du centre de Népoui-Kopéto a été pérennisée pour au moins 20 ans, grâce à l’ouverture d’un nouveau gisement dont la teneur moyenne est de 1,6% seulement.
La laverie de Népoui se compose d'une partie amont, installée sur mine, qui prépare le produit et d’une usine située en aval, la laverie proprement dite. À Népoui, ces deux pôles d'activité sont reliés par un tuyau hydraulique long de 7 km qui transporte la pulpe de minerai par procédé gravimétrique vers l'usine de la vallée où les grains sont séparés. A Népoui, tous les minerais passent par la laverie avant d'être acheminés à l'usine de Doniambo. C'est un outil stratégique qui permet d'abaisser la teneur de coupure sur mine à 1,6%. Seule la SLN sait faire cela. Ces installations de préparation du minerai extrait ont fait l'objet en mai, puis juin 2015, d'importantes rénovations.
Avec ces travaux et ceux de la nouvelle prise de poste sur le Kopéto réalisés en 2014, le centre minier de Népoui est donc reparti pour au moins 20 ans. Cette renaissance fournit de l'emploi et de la richesse à toute une région du centre de la Nouvelle-Calédonie depuis 7 générations et pour plusieurs encore.
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2. A la mine de Tiébaghi
L’UTM de Tiébaghi reprend le principe de la laverie de Népoui avec pour particularité que la taille minimale des grains traités est de seulement 15 microns (l’épaisseur d’un cheveu est de 100 microns), et que 98 % des eaux (2 % d’évaporation) utilisées sont recyclées et réinjectées dans le process. Chaque UTM est ainsi adaptée à un type de minerai et donc à ses gisements.
La laverie de Tiébaghi de nuit
Comment ça marche ?

A Tiébaghi, le minerai tout venant arrivé de la mine est criblé et calibré mécaniquement. Située à une altitude d’environ 500 m, au bord du plateau sud, l’unité de traitement des minerais amont transforme ce minerai en pulpe, avant qu’il ne soit acheminé par un tuyau hydraulique jusqu’à la partie aval de l’UTM située au pied du massif. Ce transport hydraulique utilise deux conduites: une descend le minerai broyé et l’autre remonte de l'eau (recyclée dans la vallée) vers la laverie amont.

La laverie aval prend en charge le traitement physique à l’arrivée de la pulpe afin de séparer les grains. Les produits sont soit dirigés directement vers le bord de mer pour être transporté à Doniambo soit conduit à l’atelier de séchage naturel afin de réduire l’humidité des concentrés fins à environ 30 %. Les produits sont ainsi stockés sur 36 Ha dans la plaine voisine du Creek à Paul puis étalés en une couche de plusieurs dizaines de cm d’épaisseur avant d’être retournés régulièrement, afin de permettre un meilleur séchage. Une fois prêt, ce minerai est transporté à Doniambo.

Des mines à l'usine, le transport du minerai par minéraliers

Avec 5 sites miniers et 9 sites tâcheronnés en activité répartis aux quatre coins de la Grande Terre, l'organisation de l'acheminement du minerai jusqu'à l'usine de Doniambo, située à proximité du port de Nouméa, est une prouesse quotidienne. C'est là une des spécificités de la SLN et une de ses contraintes par rapport à des concurrents disposant d'une mine-usine intégrée.
Deux à trois minéraliers sont affrétés à l'année par la SLN. Ils effectuent plus de 160 voyages par an entre Doniambo et les centres miniers et offrent chacun une capacité de l'ordre de 28 000 tonnes.
Le minerai à enfourner dans les fours doit répondre à un cahier des charges particulier, et les bateaux sont dirigés vers tel ou tel centre minier en fonction des caractéristiques chimiques du minerai demandé, et non en fonction de la rapidité d'extraction d'un centre.
Innovation mondiale pour la SLN

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En 2011, pour sécuriser le transport maritime du minerai de nickel, les équipes d'ERAMET et de la SLN ont dessiné et conçu un bateau pionnier anti effet carène liquide : le Jules Garnier II.
ERAMET et la SLN deviennent ainsi une référence unique en étant le premier chargeur/affréteur au monde à s'équiper d'un navire spécialement conçu pour le minerai de nickel en stricte application des règles de l'Organisation Maritime Internationale (OMI).
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Qu'est-ce que l'effet carène liquide ?
Le minerai de nickel est susceptible de se liquéfier au-delà d'une certaine humidité, et si les cales ne sont pas complètement remplies, il s'opère un déplacement de gravité sous l'effet des mouvements du navire, provoquant une gite importante. Le danger de l'effet « carène liquide » est important : le bateau peut chavirer en quelques minutes, entraînant dans les cas extrêmes la perte du navire, de l'équipage et de sa cargaison.


 
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Le procédé pyrométallurgique

Une fois extrait des gisements, le minerai « tout venant » est transporté vers les différents moyens de tri des centres miniers, permettant de le préparer en « bon minerai marchand » sans aucun ajout chimique. Après les différents tris et /ou le passage par une des deux usines de traitement du minerai (laveries) à Népoui et à Tiébaghi, le minerai qui est alors passé d’une teneur dite de coupure (d’exploitation) de 1,6 % à 2,5 %, est acheminé vers l'usine pyrométallurgique de Doniambo.
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Débarqué, stocké dans des parcs d’homogénéisation, dont la fonction est de mélanger des minerais dont la chimie naturelle se complète pour un bon fonctionnement des fours, le minerai passe d’abord par le préséchage, dans deux fours d’une capacité de 200 tonnes par heure. Le but est de ramener son humidité moyenne à moins de 20 % pour utiliser moins d’électricité lors des étapes suivantes.
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Le minerai passe ensuite par une phase de  calcination dans l’un des cinq fours rotatifs longs de 95 m sur 4 m de diamètre. L’opération porte le minerai à une température supérieure à 900° C supprimant toute présence d’eau avant son admission dans les fours électriques. La fusion réduction est réalisée à une température de l’ordre de 1 400° C dans trois fours électriques Demag, longs de 33 mètres sur 13 de large, équipés de six électrodes de 1 mètre 40 de diamètre et composés d’une cuve rectangulaire totalement garnie de briques réfractaires. Le métal décante par gravité et devient le ferronickel brut de première fusion qui est coulé dans des poches d’une capacité de 37 tonnes. La  scorie, composant stérile résiduel, est granulée sous un jet puissant d’eau de mer, recyclée puis utilisée pour des remblais et autres fondations.
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Un important réseau d’électro-filtres permet de capter les fumées et de réinjecter les poussières dans le circuit de fabrication, toujours dans un souci de protection de l’environnement.



Poussières récupérées en boudins puis réinjectées dans le circuit de production.
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24 heures sur 24, des techniciens commandent, depuis des salles de contrôles, toutes les phases du processus, veillant particulièrement à la qualité définie par la certification ISO 9001.

Produit commercialisé : le SLN® 25 (ferronickel)

Depuis 2016, la SLN a renforcé sa place de premier producteur mondial de ferronickel en consacrant la totalité de son effort de production sur ce produit indispensable à la fabrication d'acier inoxydable.
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Le ferronickel est obtenu en affinant le métal de première fusion afin d'amener sa composition à 27 % de nickel (le reste étant essentiellement du fer) par une série d'opérations qui le débarrassent de son soufre. Il est livré aux clients asiatiques (2/3 des ventes), nord-américains et européens sous forme de grenailles, des «chips » faciles à transporter et à manipuler qui représentent l'essentiel de la production, ou sous forme de lingots. Les producteurs d'acier inox en sont les consommateurs majeurs. La SLN commercialise un produit spécifique, le SLN® 25, composé de nickel métal et de fer. C'est un ferronickel normé, le meilleur au monde pour produire un acier inox de très haute qualité. En 2015, la production s'est établie à 53 374 tonnes de nickel. La SLN reste, pour la deuxième année consécutive, le numéro 1 mondial du ferronickel.
 Pour en savoir plus: http://www.eramet.com/nos-activites/extraire-valoriser/le-nickel/nos-produits

Suivi Qualité
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Les produits finis de la SLN font l'objet de nombreux suivis Qualité. Des échantillons sont prélevés à différents stades du procédé afin de toujours vérifier que le produit correspond au standard.
Jour et nuit, les équipes du laboratoire, aidées par des équipements à la pointe de la technologie, analysent tous les produits entrants et sortants (minerai, fuel, charbon, grenaille…). Quelques 120 000 échantillons prélevés tout au long de l'année permettent de guider les techniques de production et de veiller au respect des règles environnementales pour produire du nickel métal de grande qualité.