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Salle des machines d’une usine de préparation de minerais

Choisir un moulin pour le traitement de l’or

En circuit aurifère, on ne broie pas pour obtenir une poudre : on broie jusqu’à exposer le grain d’or. La finesse utile, le nombre d’étages et la dépense d’énergie se déduisent de la minéralogie, pas du catalogue.

Tout le raisonnement tient dans un chiffre mesuré en laboratoire : la taille à laquelle le grain d’or est dégagé de sa gangue. Au-dessus, la lixiviation n’atteint pas le métal ; au-dessous, chaque micron gagné consomme des kilowattheures sans grammes supplémentaires. Le choix du moulin se décide à partir de cette cible, jamais l’inverse.

Le vocabulaire du circuit se lit donc en courbes : le P80, taille sous laquelle passe quatre-vingt pour cent du produit, l’ouvrabilité de la roche, le débit de la boucle de classement. Un moulin adapté à l’or est celui qui tient la courbe au tonnage demandé, à la plus basse consommation spécifique, avec des pièces disponibles.

Finesse usuelle
P80 de l’ordre de 75 µm en or libre
Rebroyage
15 à 40 kWh par tonne selon la cible
Libération
se mesure au laboratoire, grain par grain

La cible est la libération, pas la poudre

Dans une roche à or libre, le métal se présente en grains visibles, de quelques microns à une fraction de millimètre. Broyer revient à casser la roche le long de ces grains, pas à les pulvériser. La taille de libération moyenne, mesurée par analyse des particules au laboratoire de minéralurgie, fixe la finesse utile du circuit.

Cette logique a une conséquence économique directe : si la libération moyenne se situe à 120 microns, un P80 à 75 µm sur-meule la matière sans gagner de récupération, sauf sur les grains fins enrobés. Si l’or est très fin ou partiellement enrobé de sulfures, c’est la conception du circuit qui change, pas seulement le réglage.

P80 : une courbe, pas un chiffre isolé

Deux produits au même P80 ne se lessivent pas de la même façon si l’un présente une traîne grossière. Le contrôle du circuit porte donc sur trois points : le P80 lui-même, le pourcentage de refus au-dessus de 150 µm, et l’écart-type de la distribution. Le premier se règle par la charge de corps broyants ou l’écartement des organes de broyage, les deux suivants par la sévérité de classement.

Un classement mal réglé produit deux dégâts : les grossiers passent à la lixiviation où ils ne réagissent pas, les trop fins court-circuitent la boucle et détournent le débit utile. Le cyclone ou la grille de reprise travaille pour le moulin, pas contre lui.

Un étage ou deux : la mécanique du circuit

Atteindre la finesse utile en une seule machine impose souvent de sous-charger le broyage primaire : le débit s’effondre. Les circuits aurifères découpent alors la besogne. Un premier étage amène l’aliment concassé à cent ou cent cinquante microns P80, un second étage, plus court, reprend le refus du classement pour finir le travail à la cible. Le tonnage traverse la boucle, l’énergie ne se dépense que là où le grain l’exige.

Rôles des étages de broyage dans un circuit aurifère de taille courante
Primaire à boulets, voie humideAliment concassé de quelques millimètres, P80 de 100 à 150 µm, 12 à 25 kWh par tonne ; la densité de pulpe se cale entre 65 et 75 % de solide.
Second étage à bouletsReprise du refus de cyclones vers un P80 de 75 à 100 µm ; marge de puissance de dix à quinze pour cent sur la mesure laboratoire.
Rebroyage fin vertical ou à agitateurCible 40 à 75 µm P80 sur concentrés ou refus lourds ; puissance spécifique mieux tenue et encombrement réduit.
Ultra-fin sur sulfures réfractairesP80 sous 20 µm avant oxydation ou lixiviation sous pression ; la dépense d’énergie se multiplie, mais devient le poste qui débloque la récupération.

L’énergie se paie en débit

Pour une machine donnée, finesse et cadence se disputent la même puissance. Doubler la charge entrante en maintenant le réglage fait grossir le P80 ; resserrer la cible fait chuter le tonnage. Le vrai indicateur de conduite est le rapport entre l’énergie dépensée par tonne à la granulométrie voulue, et l’énergie mesurée en laboratoire sur la même roche : l’écart entre les deux dit ce que le réglage laisse sur la table.

Les ordres de grandeur aident au cadrage : un broyage secondaire aurifère bien conduit tient entre quinze et quarante kilowattheures par tonne selon la cible ; l’ultra-fin dépasse largement cette bande et ne se justifie que quand la minéralogie impose d’exposer les sulfures. Avant toute commande, le test d’ouvrabilité, la distribution de l’aliment et la densité de pulpe visée doivent être écrits noir sur blanc.

Quand il faut descendre plus bas

Trois situations légitiment une finesse accrue. Une part notable d’or fin non libéré à 75 µm d’abord : la microscopie des particules le montre et le rebroyage sélectif du concentré s’impose plutôt qu’un resserrement général. Un enrobage des grains dans les silicates ensuite : un broyage plus long expose le métal sans changer de machine.

Le cas des sulfures réfractaires

Quand l’or est piégé dans la pyrite ou l’arsénopyrite, la lixiviation directe échoue quel que soit le P80 obtenu par un circuit ordinaire. La filière alors retenue descend sous vingt microns pour ouvrir les sulfures avant oxydation. Ce métier spécifique relève de l’ultra-fin à milieu broyant dense, avec une consommation par tonne plusieurs fois supérieure au broyage classique ; le calcul du projet s’en trouve retourné, car l’énergie devient un poste d’exploitation majeur.

Quatre mesures avant de choisir la machine

Le dossier de dimensionnement d’un moulin pour l’or se constitue en laboratoire et sur le chantier, pas chez le constructeur. Quatre relevés suffisent à engager un choix sérieux.

  • Analyse de libération. Taille du grain d’or et degré d’exposition, mesurés sur un échantillon représentatif du gisement.
  • Ouvrabilité. Énergie nécessaire par tonne à la finesse visée, issue du test standard sur carotte du même front de taille.
  • Granulométrie de l’aliment. Les surdimensions usent l’entrée du moulin : le réglage du concassage se juge depuis le broyeur.
  • Densité de pulpe et température. Elles règlent la rhéologie du circuit, le classement et la consommation réelle.

Trois postes du circuit qui décident du P80

La finesse se joue autant hors de la chambre que dedans.

Classifieur à cyclones d’un circuit de broyage
Le classement : c’est lui qui renvoie le refus au moulin et qui protège le rendement de la lixiviation.
Poste de séchage des produits de circuit
La tenue en eau : densité de pulpe et température du produit influent se surveillent comme le réglage machine.
Armoire de conduite et d’enregistrement du circuit
La conduite : enregistrement de la charge, du débit et de la puissance, seule base d’un réglage qui tient dans la durée.
Transport de matière entre deux étages du circuit
Les reprises entre étages : un refus mal convoyé court-circuite le rebroyage et fausse la courbe annoncée.

Quatre machines pour les métiers du circuit aurifère

Broyeur vertical LM

Sa zone de broyage compacte et son classement intégré conviennent à la reprise à sec de stériles et de résidus anciens, quand le rechargement des stocks se fait en poudre sèche.

20 à 400 mesh3 à 700 t/h
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Broyeur vertical ultra-fin LUM

Le domaine sec sous quarante microns : études de libération approfondies, reprises fines de concentrés, essais pilote avant décision d’investir dans une ligne d’ultra-fin humide.

325 à 2 500 mesh3 à 18 t/h
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Broyeur vertical LM-SF

Calibrage du sable de remblai et traitement des refus de classement secs : le débit élevé et la granularité réglable en font l’outil des stockages et du remplissage souterrain.

sable fin calibré30 à 900 t/h
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Broyeur ultra-fin SCM

Préparation sèche des échantillons pour dosage et essais de lixiviation, et petites productions de poudre d’analyse sous quelques dizaines de microns.

325 à 2 500 mesh0,5 à 25 t/h
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Questions fréquentes sur le broyage dans les circuits aurifères

Quelle finesse de broyage pour lixivier l’or ?

Pour un or libre dans une gangue tendre, le réglage courant vise un P80 proche de 75 microns, soit environ les deux tiers du produit sous 200 mesh. À ce stade, la majorité des grains d’or est dégagée et la lixiviation atteint son rendement utile. Affiner davantage ne rapporte rien : le gain s’arrête à la libération, la dépense continue.

Broyer plus fin augmente-t-il toujours la récupération de l’or ?

Non. Des essais conduits entre 73 et 197 microns P80 sur un minerai à or libre n’ont montré aucun gain au-delà de la finesse de libération, alors que la masse fine et l’énergie augmentaient. La récupération plafonne dès que les grains sont exposés ; descendre sous cette taille ajoute des kilowattheures, pas des grammes.

Comment dimensionner le débit d’un moulin dans un circuit aurifère ?

Le dimensionnement part du tonnage à traiter à la finesse visée, pas de la capacité maximale inscrite sur la machine. On mesure l’ouvrabilité de la matière en laboratoire, on retient la puissance absorbée au P80 cible avec une marge d’environ quinze pour cent, et on cale le classement pour que le refus reparte au rebroyage au lieu d’encombrer la chambre.

Quel moulin pour le rebroyage fin d’un circuit or ?

Le second étage se partage entre le broyeur à boulets classique, robuste et tolérant aux alimentations dures, et le broyeur vertical ou à agitateur, plus économe au micron près et plus compact pour un même P80 fin. Le premier garde la faveur sur les forts tonnages en voie humide ; le second sur la précision granulométrique et la consommation par tonne.

Du carottage au premier P80 : quatre appuis internes

Ce que le dispositif maison change au calcul du circuit.

  • Ligne de broyage en service sur matière minérale

    Réalisations en minéraux non métalliques

    Des lignes conduites à la granulométrie tenue, avec le suivi énergétique qui permet de comparer le réel au calcul.

  • Laboratoire d’essais de matière

    Essais et analyses

    Ouvrabilité, courbe granulométrique, comportement en pulpe : le dossier qui précède le choix du moulin se constitue ici.

  • Poste de conditionnement des poudres

    Ingénierie de circuit complète

    Étage primaire, boucle de classement, reprise du refus : la ligne se dessine comme un système, pas comme une addition de machines.

  • Conduite centralisée d’une installation

    Réseau de service

    Réglage du classement, suivi du premier P80, pièces courantes : la tenue de la cible dans le temps se joue après la mise en route.