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Le minerai de nickel latéritique, source majeure de nickel pour l’industrie, présente des défis de concassage uniques et complexes en raison de ses caractéristiques physico-chimiques particulières. Son traitement efficace est une condition préalable à la rentabilité des procédés hydrométallurgiques (tels que la lixiviation sous pression – HPAL) ou pyrométallurgiques. Une mauvaise préparation du minerai entraîne une baisse de rendement, une consommation énergétique excessive et des coûts opérationnels élevés. Cet article identifie les principales difficultés de concassage du minerai latéritique et propose un ensemble de solutions technologiques et opérationnelles éprouvées.

Caractéristiques du minerai et difficultés induites

Les latérites nickélifères ne sont pas des roches dures et cassantes, mais des matériaux problématiques pour les équipements conventionnels.

1. Humidité élevée et nature plastique (argileuse) :
   • Problème : La teneur en eau peut dépasser 30-35%. Le minerai humide est adhésif, plastique et colmate facilement. Il adhère aux parois des trémies, des concasseurs et des cribles, provoquant des bourrages fréquents, une réduction drastique de la capacité et des arrêts prolongés pour le nettoyage.
   • Impact : Blocage des goulottes, colmatage des chambres de concassage et des mailles des cribles, rendant le processus discontinu et inefficace.
2. Abrasivité variable et présence de blocs durs (“floaters”) :
   • Problème : Bien que souvent tendre, le minerai peut contenir des nodules siliceux ou ferrugineux extrêmement durs et abrasifs, dispersés dans une matrice argileuse molle. Cette hétérogénéité soumet les équipements à un usure inégale et imprévisible.
   • Impact : Usure accélérée des mâchoires, des cônes ou des percuteurs. Risque de dommages en cas de passage d’un bloc trop dur dans une machine mal adaptée.
3. Densité apparente faible et encombrement :
   • Problème : Le minerai humide et argileux est peu dense et volumineux. Il peut contenir une grande quantité de fines (-1 mm) qui ne nécessitent pas de concassage mais gênent le processus.
   • Impact : Réduction de la capacité nominale des concasseurs conçus pour des roches denses. Surconsommation d’énergie pour manipuler et “traiter” de la matière déjà fine.

Solutions et stratégies de préparation du minerai

Pour surmonter ces difficultés, une approche systémique combinant prétraitement, choix d’équipements adaptés et configuration de circuit est nécessaire.

1. Prétraitement : Séchage partiel et Scalpage efficace

C’est l’étape la plus critique pour gérer l’humidité et les fines.

• Stockage et assèchement naturel : Étalement et aération du minerai pour réduire l’humidité de surface par évaporation naturelle ou mécanique (retourneurs).
• Scalpage/criblage primaire agressif : Utilisation d’un crible préliminaire robuste (à barres grizzly ou à doigts) ou d’un crible vibrant lourd placé avant le concasseur primaire. Son rôle est d’éliminer la fraction fine (-10/20 mm) et riche en argile qui colmate. Ces fines peuvent être dirigées directement vers l’étape de lixiviation si la granulométrie le permet, ou faire l’objet d’un traitement spécifique (broyage, agglomération).
• Broyage-séchage (concasseur-sécheur) : Dans certains flux, un broyeur à marteaux combinant concassage et séchage par injection de gaz chauds peut être utilisé pour réduire simultanément la taille et l’humidité.

2. Choix des équipements de concassage principaux

Le choix doit privilégier la robustesse, la résistance au colmatage et la capacité à gérer l’hétérogénéité.

• Concasseur à mâchoires (primaire) : Souvent le meilleur choix pour la première étape grâce à sa chambre de concassage non restrictive, sa grande ouverture d’alimentation et sa capacité à accepter des blocs humides sans se colmater trop facilement. Les modèles à graissage automatique et conception anti-colmatage sont à privilégier.
• Concasseur à cylindres dentés (secondaire) : Idéal pour le concassage secondaire du minerai humide et argileux. L’action de cisaillement et d’écrasement entre les cylindres est moins sensible au colmatage que la compression dans un cône. Il permet un bon contrôle de la granulométrie.
• Broyeur à marteaux (pour une réduction spécifique) : Peut être efficace pour réduire des morceaux de taille moyenne, mais nécessite une conception ouverte et un entretien rigoureux en raison de l’abrasivité.
• Concasseur à cône (usage limité) : Généralement déconseillé pour le minerai très humide et plastique en raison du risque élevé de colmatage de la chambre. Peut être envisagé après un séchage significatif et pour des fractions plus dures.

3. Conception du circuit et automatisation

• Circuits ouverts et simples : Privilégier des flux de matériaux simples avec un minimum de transferts et de points de reprise où le colmatage peut se produire. Les convoyeurs à bande robustes et les trémies à parois inclinées et vibrantes sont essentiels.
• Détection et élimination des “floaters” : Installation de systèmes de détection de métaux et de densimètres pour identifier et dévier les blocs extrêmement durs avant qu’ils n’endommagent les concasseurs secondaires.
• Automatisation et monitoring : Surveiller en continu la puissance absorbée, la pression hydraulique et les températures des paliers. Des systèmes automatisés peuvent ajuster les paramètres d’alimentation ou déclencher des séquences de nettoyage en cas de signe de colmatage.

Synthèse des solutions par difficulté

Difficulté	Solutions Recommandées
Humidité/Colmatage	1. Scalpage primaire agressif pour éliminer les fines. 2. Séchage préalable (naturel ou mécanique). 3. Choix d’équipements à chambre ouverte (mâchoires, cylindres). 4. Conception anti-adhésive des trémies et convoyeurs (revêtements, vibrations).
Hétérogénéité & “Floaters”	1. Concasseur primaire robuste (mâchoire). 2. Circuit de détection et dérivation des blocs durs. 3. Marteaux ou cylindres en matériaux très résistants à l’abrasion.
Faible densité & Fines	1. Élimination maximale des fines avant concassage. 2. Surdimensionnement des capacités de manutention et de traitement.

Conclusion

Le concassage efficace du minerai de nickel latéritique repose moins sur la force brute que sur une compréhension fine de ses propriétés physiques et une ingénierie de circuit adaptée. La clé du succès réside dans un prétraitement rigoureux pour éliminer l’humidité et les fines, combiné au choix d’équipements spécifiquement conçus pour les matériaux collants et hétérogènes.

Investir dans une étude de caractérisation du minerai et dans la conception d’une ligne de préparation adaptée (scalpage, séchage, concassage par cisaillement) est essentiel pour maximiser la disponibilité opérationnelle, minimiser les coûts de maintenance et assurer une alimentation optimale aux étapes d’extraction du nickel. Une approche pragmatique et sur mesure est la seule réponse viable aux défis posés par cette ressource cruciale mais difficile à traiter.