Comment optimiser votre processus de manutention des résidus miniers secs

Par Gabriel Moniz

Le traitement des matières premières telles que le cuivre, le fer et l’or produit souvent des résidus humides comme sous-produit. Cette boue se compose de roche concassée, d’eau, de quantités infimes de métal et, dans certains cas, d’additifs chimiques utilisés pendant le traitement du minerai. Le transport et le stockage en toute sécurité des résidus humides présentent des défis importants pour les opérations minières, principalement en raison du potentiel d’instabilité géochimique et géotechnique.

Les résidus humides sont généralement stockés dans des barrages spécialement conçus, de sorte que l’eau stockée (surnageante) puisse être récupérée pour être réutilisée ultérieurement. Cependant, les résidus humides sont plus propices au drainage acide, qui peut polluer les eaux de surface et les eaux souterraines, menaçant la vie aquatique et les écosystèmes. Le poids des résidus humides peut également exercer une pression immense sur les structures de confinement. Il existe plusieurs cas bien documentés de défaillance d’installations de stockage de résidus humides, avec des conséquences catastrophiques pour les communautés voisines, la faune et l’environnement local.

De nombreux exploitants miniers considèrent les résidus secs comme une alternative plus économique et durable au stockage et au traitement des résidus humides.

RÉSIDUS SECS – LES OPPORTUNITÉS

Une grande partie de l’eau contenue dans les résidus secs est retirée avant qu’ils ne soient placés dans l’installation de stockage des résidus (ISR). La consommation directe d’eau douce dans le traitement du minerai peut être considérablement réduite, jusqu’à 85 %, selon le système de filtration et le processus réel de manutention des résidus secs.

Une certaine teneur en eau est généralement conservée pendant le processus, de sorte que l’expression « résidus secs » n’est pas une description entièrement exacte. L’expression « résidus filtrés » est plus exacte sur le plan technique. Quelle que soit la description que vous préférez, les résidus sont déshydratés jusqu’à une certaine teneur en eau cible qui dépend des paramètres de transport et des exigences géotechniques de l’installation de stockage.

Plutôt que d’utiliser des barrages et des bassins de confinement, une exploitation de résidus secs est essentiellement un projet de terrassement. Les résidus sont transportés à l’aide d’équipements miniers à ciel ouvert familiers, tels que des transporteurs fixes et mobiles, des wagons basculants et des épandeurs, afin de déposer les résidus selon un plan prédéterminé. Le terrain est remodelé en plaçant de grands volumes de résidus secs afin de créer une forme de relief géotechniquement et géochimiquement stable qui répond aux exigences de fermeture et minimise les coûts d’investissement et d’exploitation associés.

AVANTAGES DES RÉSIDUS SECS

• Amélioration de la valeur sociale grâce à une bonne gestion de l’eau et à l’élimination des ruptures de barrage catastrophiques associées aux résidus humides classiques.
• Réduction des coûts d’exploitation, en particulier dans les régions où l’eau est rare, grâce à la récupération de l’eau des résidus.
• Réduction du risque de drainage acide, car l’eau est retirée avant le dépôt des résidus.
• Empreinte plus petite pour les installations de stockage des résidus secs par rapport aux résidus humides classiques, en raison de la densité plus élevée du matériau placé.
• Délais d’autorisation plus courts pour les installations de stockage des résidus secs dans certaines juridictions minières.

OPTIMISATION DE LA MANUTENTION DES RÉSIDUS

Rio Tinto et BHP sont deux des plus grandes sociétés minières au monde qui évaluent activement les résidus secs comme alternative de gestion des résidus. En 2022, Rio Tinto et BHP ont établi un partenariat pour améliorer la technologie de récupération de l’eau des résidus miniers. L’initiative visait à atténuer les risques pour la sécurité et les impacts environnementaux associés à une ISR, y compris le transport et l’empilement des résidus, qui sont des facteurs essentiels affectant le coût et la faisabilité du projet.

Le projet comprenait le développement d’une solution de manutention des matériaux pour empiler efficacement les résidus secs, adaptée aux paramètres de fonctionnement de la mine, à la topographie unique et aux exigences géotechniques de l’ISR. Il comprend un transporteur à bande terrestre à vol unique reliant l’usine de filtration à l’ISR, et deux paires de transporteurs déplaçables et de trippers à l’ISR. Un pont d’empilement mobile assure le dépôt final du matériau.

Cette conception garantit une disponibilité élevée du système grâce à une redondance intégrée qui minimise le besoin de relocalisation fréquente de l’équipement. Il permet également de traiter des matériaux avec une teneur en eau variable, ce qui permet de construire des zones structurelles et non structurelles de l’ISR en utilisant le même ensemble d’équipements. La sécurité opérationnelle est améliorée grâce à l’empilement en retrait, qui laisse le temps aux résidus secs fraîchement empilés de se stabiliser avant que le transporteur ne fonctionne au-dessus d’eux.

Dans ce cas, le système de manutention automatisé continu a entraîné une réduction significative du coût net actuel par rapport aux solutions traditionnelles à base de camions ou hybrides. Bien que ce système se soit avéré efficace pour l’application présentée par Rio Tinto et BHP, il est important de noter que des adaptations seraient nécessaires pour sa mise en œuvre dans d’autres mines, en tenant compte de leurs exigences et de leur terrain uniques.

À RETENIR

L’empilement des résidus secs est un processus bien établi de gestion des résidus qui peut aider les projets miniers à atteindre leurs objectifs environnementaux, sociaux et économiques. La conception et la construction des ISR sont principalement guidées par des facteurs géotechniques, de sorte qu’une manutention efficace des matériaux est essentielle à la réussite économique. Les systèmes de manutention des matériaux à base de transporteurs peuvent offrir des avantages de coût importants par rapport aux systèmes de transport traditionnels par camion, en particulier à des débits plus élevés. Ces avantages sont encore renforcés lorsque la disposition du système, le plan d’empilement et l’équipement sélectionné sont personnalisés en fonction de la topographie, du matériau et des exigences géotechniques du site.

La collaboration entre Rio Tinto et BHP a montré que la manutention des matériaux à base de transporteurs peut faire des résidus secs une option plus attrayante et durable, mais il est essentiel de faire appel à des spécialistes de la manutention des matériaux dès le début du projet afin d’optimiser les avantages et de développer une solution qui corresponde aux besoins spécifiques de l’exploitation.