Génie Minéral - gisement, exploitation et bilan matière
L'épreuve du Génie Minéral suit la chaîne minière : gîtologie et exploration, estimation des ressources, exploitation à ciel ouvert ou souterraine, traitement des minerais, environnement. Les calculs portent presque toujours sur des bilans matière : teneurs, ratios de concentration, récupérations, teneur de coupure.
Notions clés
- Gîtologie : gisements porphyriques, filoniens, sédimentaires, latéritiques ; minéraux indicateurs et altérations associées.
- Estimation : échantillonnage, variographie, krigeage, classification ressources/réserves, dilution minière.
- Exploitation : rapport de découverture stérile/minerai, fosse optimale, méthodes par gradins, chambres, foudroyage.
- Traitement : fragmentation (concassage, broyage), concentration (flottation, gravimétrie, séparation magnétique), hydrométallurgie (lixiviation, SX-EW).
- Teneur de coupure : coûts d'exploitation et de traitement par tonne divisés par (prix × récupération).
- Mécanique des roches : RQD, critère de Hoek-Brown, stabilité des talus.
Exemple travaillé
Alimentation d'une usine de cuivre : f = 1,20 % Cu ; concentré c = 25 % Cu ; rejet t = 0,10 % Cu.
- Bilans : F·f = C·c + T·t et F = C + T.
- Ratio de concentration : F/C = (c − t)/(f − t) = (25 − 0,10)/(1,20 − 0,10) = 22,6.
- Récupération : R = (c/f) × (C/F) = (25/1,20)/22,6 ≈ 92,2 %.
- Lecture physique : 22,6 t de minerai donnent 1 t de concentré contenant 0,25 t de cuivre, contre 0,271 t dans l'alimentation ; environ 7,8 % du métal part au rejet.
Pièges qui coûtent des points
- Confondre teneur d'alimentation et teneur de concentré dans le bilan métal.
- Oublier la récupération dans le calcul de la teneur de coupure, ce qui surestime la rentabilité.
- Mélanger base humide et base sèche, ou exprimer une teneur en ppm là où le % est attendu.
- Ignorer la dilution et les pertes en usine dans le tonnage traité.
- Additionner des tonnages de densités différentes sans passer par les volumes.