Comment profiter des nouvelles capacités d'optimisation des procédés de la mine à l'usine

By Walter Valery | July 21, 2016

La conjoncture difficile et le resserrement du marché poussent l'industrie minière à accroître la productivité et à réduire les coûts. Nous devons penser autrement.

Nous avons besoin de méthodes plus intelligentes et plus sélectives, pouvant être adaptées aux besoins de chaque mine et usine. Toutes les étapes du procédé – extraction, comminution, séparation – doivent être scrutées à la loupe, optimisées pour chaque type de minerai et analysées dans le contexte de l'ensemble des activités d'une mine et d'une usine. Il faut miser sur une approche globale pour connaître du succès. Les compagnies minières de partout dans le monde, dont celle que je connais très bien – la mine d'Antamina, au Pérou – ont adopté cette philosophie pour faire passer leur capacité de production et leur efficacité à un niveau supérieur.  

Commencez par le début 
Habituellement, le dynamitage est la première étape de la fragmentation. Le dynamitage ne devrait pas être simplement considéré comme un moyen de diminuer suffisamment la taille des roches pour pouvoir les charger dans un camion. Le dynamitage ne devrait pas être simplement considéré comme un moyen de diminuer suffisamment la taille des roches pour pouvoir les charger dans un camion. La taille des roches désagrégées a une incidence importante sur le reste du procédé, surtout sur la quantité d'énergie requise pour les étapes en aval du concassage et du broyage. Il est donc crucial de choisir les bonnes méthodes de dynamitage pour maximiser la production et le rapport coût-efficacité.  

Comprenez toutes les caractéristiques de votre gisement
Le résultat de l'abattage à l'explosif dépend des propriétés rocheuses in situ – la résistance et la structure inhérentes à la matière. Les propriétés d'un gisement varient. Comprendre ces variations permet d'ajuster la quantité d'énergie utilisée pour le dynamitage en fonction des conditions. Des gisements avec des roches plus dures et des liens moins naturels entre les zones minéralisées nécessitent une plus grande énergie de dynamitage, tandis que les zones moins dures et plus fragmentées en nécessitent moins. Il faut donc établir des lignes directrices optimisées afin de prévoir la bonne quantité d'énergie de dynamitage (ni plus ni moins) pour chaque type de minerai. On obtient ainsi des roches fragmentées de la taille appropriée pour les procédés en aval afin d'optimiser la performance globale de l'usine et de la mine et de garantir le bon déroulement des activités.  


Récoltez les avantages à toutes les étapes
Le concassage et le broyage consomment beaucoup d'énergie. Ces étapes sont coûteuses. L'optimisation du concassage et du broyage, en tenant compte des propriétés en amont et des contraintes en aval, est le prochain objectif à réaliser pour augmenter la production et réduire les coûts.  

De la même manière que la taille des roches dynamitées a une incidence sur le concassage et le broyage, la taille des particules produites par le broyage a de grandes répercussions sur la récupération pendant les procédés de séparation. Il est donc important de comprendre le compromis à faire pour produire une particule plus fine (à un coût plus élevé, en consommant plus d'énergie et en obtenant possiblement un débit plus lent) par rapport aux avantages ainsi obtenus (libération et récupération accrues). Autrement dit, il faut penser aux étapes précédentes et suivantes à chacun des stades du procédé pour obtenir le meilleur résultat possible.
  

Faites parler les données
Nous devons bien comprendre les caractéristiques du minerai et les procédés utilisés pour le traitement si nous voulons améliorer la performance globale de la mine et de l'usine. Cette étape exige une cueillette exhaustive des données (données de caractérisation du minerai, données opérationnelles historiques, audits complets, études, données de campagnes d'échantillonnage et données d'analyse comparative).  Nous mettons au point des modèles mathématiques propres à chaque mine et usine pour tous les procédés – dynamitage, comminution et séparation. Avec ces modèles, nous pouvons simuler toutes sortes de stratégies d'exploitation pour différents types de minerais dans la mine et dans l'usine. Nous misons aussi sur une équipe qualifiée et expérimentée pour déceler les problèmes, les goulots d'étranglement et les occasions d'amélioration. Le résultat? Des stratégies complètes qui peuvent améliorer toutes les étapes, de la mine à l'usine. 

Tenez compte de la durée de vie de la mine
De plus, nous pouvons combiner les modèles mathématiques sur le plan de la mine pour établir les prévisions de production pendant la durée de vie de la mine. Il est également possible de créer des modèles géométallurgiques pour bien comprendre la variabilité du gisement et ses effets sur les activités d'extraction et de traitement du minerai.  La planification stratégique à long terme gagne en simplicité et en précision pour maximiser la rentabilité.

Maintenez les avantages
Tout dépend du plan. Les stratégies de bonne qualité sont basées sur les contraintes propres à la mine et à l'usine, et sur une analyse coûts-avantages. Pour garantir l'obtention des résultats attendus, nous mesurons les indicateurs-clés de performance et nous modifions légèrement le plan pour atteindre les objectifs de la mine et de l'usine. Les changements de procédés sont pris en compte dans les décisions de gestion et les procédures d'exploitation pour récolter les avantages à long terme. Des formations sont offertes pour que tout le personnel soit sur la même longueur d'onde. Cette approche a aidé de nombreuses compagnies minières à augmenter leur production de métaux en engagement peu ou pas de dépenses en capital. De la mine à l'usine, elles ont réussi à réduire les coûts, à économiser de l'énergie et à améliorer l'efficacité globale du procédé.

Qu'en est-il des nouveaux projets et des agrandissements?
Cette approche est tout aussi valide et importante pour les nouveaux projets et les agrandissements. Vous réfléchissez à un agrandissement? Cette approche repérera les goulots d'étranglement et mettra en lumière une solution optimisée pour atteindre les objectifs souhaités dans la mine et l'usine.  

Pour ce qui est des nouveaux projets, ils offrent la possibilité de repartir à zéro. De façon générale, la mine et les circuits de comminution sont conçus de façon indépendante, ou presque. Les circuits sont souvent conçus en fonction d'une granulométrie de minerai brut approximative. Ils ne tiennent pas compte des modèles de fragmentation basés sur les propriétés réelles et observées des roches, ainsi que sur un plan de dynamitage longuement mûri. Il ne faut donc pas être surpris lorsque la mine et l'usine ne respectent pas les exigences établies après la mise en service...  

L'utilisation de modèles d'abattage à l'explosif et de comminution dès les premières étapes du projet réduit les incertitudes et permet de mettre en place des procédés de dynamitage, de comminution et de séparation bien pensés et rentables. Arrêtons de recycler les mêmes pratiques et circuits, qui sont souvent sous-optimaux. Mettons plutôt au point des solutions plus intelligentes qui tiennent compte des caractéristiques particulières du minerai, de la mine et de l'usine pour concevoir des installations supérieures, plus efficaces et plus rentables.  

Un avenir plus efficace
Les prix des métaux sont bas, et les nouveaux gisements sont de faible teneur et complexes à exploiter. Nous sommes aussi confrontés aux défis de plus en plus importants associés au coût de l'énergie, de l'eau et de la réglementation plus stricte. Nous devons donc penser à améliorer l'efficacité des ressources.  Comment pouvons-nous en faire plus avec moins, c'est-à-dire maximiser la valeur des mines en réduisant l'incidence environnementale? Il est question d'économie de coûts (efficacité des ressources en minerai) et d'avantages liés à l'environnement et à la durabilité (écoefficacité).  

Par conséquent, nous devons réfléchir à des pratiques et à des procédés différents.  Mais comme tous les gisements et les exploitations minières sont uniques, nous devons personnaliser les solutions. Il suffit peut-être d'établir des plans de dynamitage sélectifs et à haute intensité pour améliorer la fragmentation, réduire la consommation énergétique et améliorer le débit des circuits de comminution en aval. Dans certains cas, le concassage et le convoyage dans les puits est une solution plus économique et éconergétique que le transport des roches à l'extérieur des puits. Ou encore, un procédé de préconcentration peut être ajouté (dans les puits ou dans l'usine) pour enlever les stériles avant d'entreprendre le traitement à forte consommation d'énergie. Les technologies de comminution plus efficaces, comme les broyeurs à cylindres forcés, les broyeurs à meules verticales et les broyeurs agitateurs, peuvent être intégrées aux nouveaux schémas de traitement avec une classification plus efficace (comme les tamis fins utilisés seuls ou en combinaison avec des hydrocyclones). On peut aussi chercher à obtenir des fragments plus gros pour les premières étapes de la séparation afin de réduire la quantité de matière requise pour le broyage plus fin. La filtration et l'empilage de résidus secs peuvent diminuer les pertes en eau, réduire l'espace occupé par les résidus miniers et éliminer les risques de défaillance des bassins de décantation. 

Les compagnies minières avant-gardistes examinent la possibilité de mettre en œuvre ces solutions.  Hatch peut vous aider à les adapter à vos besoins pour faire passer votre productivité – et vos profits – à un autre niveau.