Le procédé hydrométallurgique

LE FRUIT DE 30 ANS D'EXPERIENCE

Refroidissement des fours Demag, technique de grenaillage, création des laveries de Népoui et de Tiébaghi… le centre de recherche de Trappes (CRT) du groupe Eramet emploie 90 personnes et génère, depuis plus de trente ans, les innovations qui déterminent les progrès majeurs de l'industrie minière sur le terrain. Sa dernière création, un procédé hydrométallurgique capable de traiter les latérites mais aussi les garniérites à faible teneur, s'inspire des techniques de l'industrie du cuivre, de l'uranium ou des phosphates. Innovante et simple, elle fonctionne à pression atmosphérique, utilise pour partie de l'eau de mer, produit des déchets solides inertes et laisse un effluent neutre dépourvu de manganèse. Cette technologie innovante et porteuse d'avenir est destinée à Weda Bay, la filiale indonésienne du groupe et à la Nouvelle-Calédonie.

La SLN profite, en matière d'hydrométallurgie, de l'expérience du groupe Eramet qui fait travailler 1 250 personnes dont 70 experts sur ce secteur. La branche nickel emploie, à elle seule, 320 personnes qui ont, par exemple, développé l'affinage, par un traitement hydraulique issu de la recherche, de la matte de Doniambo en nickel de très haute pureté (99,99 %) dans l'usine de Sandouville proche du Havre.

UN CAHIER DES CHARGES DRACONIEN

Au cœur d'une zone industrielle verdoyante, à deux pas de Paris, un bâtiment, anodin en apparence, abrite 200 m2 de technologie, résumé impressionnant du savoir-faire et de l'expertise d'un grand groupe métallurgique. Ici, "on ne parle que quand on sait". Le reste du temps, on cherche, on lance des hypothèses, on construit des modèles. En deux ans, le CRT a doublé son équipe "hydro", embauché trente ingénieurs et techniciens supérieurs et consacre, aujourd'hui, la moitié de ses activités à la mise au point d'un nouveau procédé hydrométallurgique.

Le cahier des charges de la direction du Groupe était clair et draconien : traiter à la fois les latérites et les garniérites à faible teneur (une exigence dictée par la nature des minerais dont disposent Weda Bay et la SLN), travailler en pression atmosphérique et respecter les normes environnementales les plus exigeantes. Un véritable défi relevé par les chercheurs d’Yves Le Quesne, le chef du département hydrométallurgie et minéralurgie de Trappes : "On a revisité et testé l'ensemble des procédés existants de sorte à mettre à plat leurs avantages et inconvénients… Après un brainstorming exaltant, nous avons travaillé en labo puis en pilote pour aboutir à un procédé simple, utilisant des méthodes éprouvées, sans incertitudes, sans rien de révolutionnaire mais c'est tout ce qui en fait la force !"

Les différentes solutions issues du process : en vert le nicikel, en bleu le cobalt et en rose le manganèse

Après deux ans de recherche, le pilote du nouveau procédé répond parfaitement aux attentes de Bertrand Berthomieu, géologue spécialisé et directeur technique du projet Weda Bay Nickel : "Le principe de base utilisé ailleurs en hydrométallurgie pour le nickel date des années 1930 et 40. Les gens se sont focalisés sur l'utilisation des latérites. Si cette idée est bonne à Goro ou en Australie du Sud-Ouest, elle ne l'est pas pour nos gisements calédoniens ou indonésiens car une grande part des ressources sont des garniérites à faible teneur non utilisables par la pyrométallurgie. Il fallait inventer autre chose que l'existant."

UN PROCEDE SIMPLE ET COLORE

Dans l'antre de Trappes, ni four, ni autoclave mais des tuyaux, des cuves mobiles et des décanteurs… 

Les produits issus du procédé hydrométallurgique développé par le groupe Eramet dans son Centre de Recherche de Trappes

À une extrémité du pilote, latérites et garniérites de faible teneur sont broyées puis mises en pulpe mêlée à de l'eau de mer… À l'autre extrémité, à l'issue d'un jeu de cuves dont les solutions changent de coloris en passant de l'une à l'autre, les minéraux prennent, après extraction par solvant et séparation, une nuance précise : le nickel se colore en vert, le cobalt en bleu, le manganèse, une fois concentré et isolé, en rose… Ce nouveau procédé, plus simple que ses prédécesseurs, fonctionne à pression atmosphérique, il ne nécessite pas de mise sous pression ni d'utilisation de températures dépassant 100°C. Il traite à la fois les latérites et les garniérites et se conforme aux normes de rejet de l'Union Européenne. Autonome en énergie, il ne consomme pas d'énergies fossiles. Ses résidus qui ressemblent à des latérites jaunes, sont solides, inertes, stockables et l'effluent liquide résiduel est neutre, dépourvu de manganèse.

Avec ce procédé, le Groupe fabriquera des produits intermédiaires : de l'hydroxyde de nickel et du sulfure de cobalt. Le concentré de nickel généré peut être transformé en nickel métal et intégré au ferronickel. 

Le pilote hydrométallurgique du groupe Eramet au centre de recherche de Trappes.

Cette innovation attend désormais sa phase opérationnelle. À Weda Bay, d'abord, dont le gisement a été acquis en 2006 et où la réalisation d'une usine est prévue à l'horizon 2010 avec un objectif de production en 2013. Mais aussi en Nouvelle-Calédonie où l'avenir de la SLN passe par l'hydrométallurgie et sa capacité à valoriser ses latérites et ses garniérites à faible teneur comme à Kouaoua et Thio où les garniérites riches sont en voie d'épuisement.

La construction d'une usine hydrométallurgique permettrait de préserver les 400 emplois de la côte Est et d'en créer 1 350 autres. C’est dans cette perspective que la SLN a déposé auprès de la Province Sud une demande de permis de recherche sur les massifs de Prony Ouest et Creek Pernod, permis qu’elle a obtenu en janvier 2009 dans le cadre d’une convention avec la Province. La phase d’exploration du massif, qui durera environ dix ans, peut donc commencer.

Télécharger le Fréquence Nickel n°27,  dossier spécial "Hydrométallurgie" :

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