Dentisterie

Les alliages d’Or sont les matières idéales pour réparer ou remplacer les dents. Ils sont suffisamment résistants pour supporter la pression de la mastication. Ils sont inaltérables et ne provoquent pas de réaction dans l’organisme (biocompatibilité). Leur composition varie suivant leur destination et la couleur désirée. La proportion de l’Or dans l’alliage va de 60% à 80%Au.Les principaux métaux entrant dans la composition sont le Palladium (de 2% à 26%), l’Argent (de 2,5% à 25%), le Platine (jusqu’à 12%) et aussi parfois de faibles quantités d’Étain, d’Indium, de Plomb, de Cuivre et de Nickel.
L’Or employé dans les applications dentaires est généralement d’une pureté de 995‰ ; les métaux du groupe de Platine et ceux de base qui lui sont adjoints sont habituellement additionnés à l’alliage dans le but de le renforcer et de le doter des qualités indispensables pour sa longue conservation.

Bijouterie et joaillerie

L’Or est aussi utilisé pour créer des bijoux : des médailles, des objets de luxe (montre, stylo). L’Or pur a été utilisé dans certains bijoux asiatiques, qui ont la particularité d’être déformables (ce qui n’oblige pas à se limiter à des formes simples : bracelets en torsades, par exemple.).
La joaillerie consomme beaucoup d’Or du fait des différents usages des articles en tant que produits de beauté et de parure aussi bien que de symbole de noblesse. D’après les enquêtes effectuées au sein des bijoutiers de la ville, on constate qu’actuellement, l’alliage est beaucoup moins cher : bijoux en Or avec des pierres précieuses (en moyenne, le gramme est d’environ Ar 100 000 sans compter le prix de pierre précieuse qui est fixé selon les qualités).

LES DIFFERENTS TYPES DE GISEMENT D’OR

Métallogénie d’Or

Le plus souvent, les gisements d’Or sont de nature hydrothermale et, suivant la température de formation, l’Or peut se trouver dans trois types d’hydrothermalisme : hypo – thermal, méso- thermal et épithermal. Il semble alors que l’Or soit en rapport avec l’émanation des granitoïdes à l’origine des filons hydrothermaux qui sont matérialisés souvent par les filons de quartz injectés le long des fractures et failles des roches encaissantes. Ces solutions peuvent provenir de différentes origines, telles que :
 ascension de magma profond pour former les roches ignées,
 métamorphisme des roches encaissantes et montée de magma.
Dans le premier cas, l’Or se forme dans le magmatisme des domaines profonds. En raison de son caractère sidérophiline, l’Or a une affinité avec les roches basiques et ultrabasiques. Dans le deuxième cas, l’existence d’un évènement de granitisation qui provient du métamorphisme a permis la mobilisation de l’Or avec la silice, à l’occasion des opportunités d’un piège àcirculation d’un fluide enrichi en Or.
A Madagascar, l’Or se retrouve principalement concentré, soit dans des gisements secondaires (alluvionnaire et éluvionnaire) soit dans des roches primaires (magmatique et métamorphique). D’après Hodgson en 1993, la plupart des gisements primaires d’Or de Madagascar appartiennent aux gisements d’Or de filons mésothermaux. Ensuite, Dr Camilo Prémoli en 1996 a élaboré les critères qui font correspondre les gisements d’Or de Madagascar aux gisements mésothermaux de filons d’Or.
 La plupart du temps, ils sont associés aux filons de quartz.
 Ils apparaissent dans des terrains métamorphiques de tout âge, sans exclure les terrains métamorphiques de haut grade.
 Les minéraux généralement liés à l’Or sont les sulfures de métaux non précieux, arsénopyrite, galène, tourmaline, molybdénite et pyrite (parfois pyrrhotite).
 La minéralisation peut se produire dans tous les types de roches mais typiquement dans des veines de quartz, dans les systèmes de veinules ou sous formes de dissémination dans des zones hautement tectonisées.
 La plupart des minéralisations se trouvent au niveau des zones d’accident tectonique ou zones de cisaillement.
 A l’échelle régionale, les minéralisations se produisent en association avec des zones faillées.
Toutefois, il faut noter que l’Or est souvent associé aux amas pyriteux du magmatisme profond dont les roches mafiques et ultramafiques telles que les dolérites et les autres roches. L’Or se trouve à faible teneur dans les roches autres que les granites.

Gisements liés à la tectonique permotriasique

Ces gisements se présentent sous forme de filons hydrothermaux à Quartzo- barytiques de fractures, avec Or natif et sulfures associés. Ce type de gisement ne se rencontre que sur la bordure socle-sédimentaire de l’extrémité Nord de Madagascar, à Andavakoera.

Les gisements secondaires

On distingue deux types de gisements secondaires : éluvionnaires et alluvionnaires.

Les gisements éluvionnaires

Dans le cas de ce type de gisement, la minéralisation se concentre près de la zone d’altération de la roche mère, sans déplacement ou avec une mobilisation à faible distance le long des pentes. Le transport des éléments lourds tels que l’Or est ainsi conduit à une concentration éluvionnaire aurifère sous l’effet de la gravité et du lessivage météorique. Dans ce cas, la limite des roches saines présente la plus forte teneur, plus précisément au niveau de la base de profil latéritique. De ce fait, l’exploitation des gîtes éluvionnaires est intéressante puisqu’il est facile à exploiter.

PLACE DE L’OR DANS LE CONTEXTE ECONOMIQUE DE MADAGASCAR

Introduction

La première découverte de l’Or à Madagascar a été faite par Jean LABORDE en 1845.
L’exploitation de l’Or était interdite à Madagascar avant 1883. A partir de cette date, cette activité connut très vite un développement remarquable par la pratique intensive de l’orpaillage.
La période entre les deux guerres mondiales a vu la prolifération des petites et moyennes exploitations industrielles. Cependant, aucune d’entre elles n’était équipée de laverie capable de concentrer les minerais sulfurés de profondeur à un rendement correct.
De 1970 à 1980, le Service Géologique de Madagascar a entrepris des programmes ponctuels de prospections qui n’ont pas débouché à des résultats concrets. En 1984, un nouveau projet financé par le Fonds d’Aide et de Coopération Française, reprend le problème de l’Or de manière à sélectionner des cibles bien précises (Service Géologique de Madagascar, 1984).

Statistique et production

On constate que la production en Or de Madagascar est très abondante durant la période de colonisation. Pendant cette période, elle atteignait trois tonnes, notamment durant la Première Guerre mondiale.
Depuis l’Indépendance de Madagascar en 1960, les quantités d’Or exportées de manière légale ne cessent de diminuer au fil des ans. Certaines années, elles n’étaient que de quelques grammes. En 1995 et en 2008, les exportations aurifères officielles se chiffraient respectivement à 39kg et à 50kg. Cette production n’a jamais pu dépasser les 100 kilogrammes par an. C’esthonteux, mais c’est la réalité. En 2012-2013, l’administration minière de Madagascar a seulement enregistré 150 kg d’Or officiellement exportés, mais la Conférence des Nations unies sur le commerce et le développement a signalé qu’une quantité de 600 kg d’Or d’une valeur de 18 millions de dollars a été illicitement exportée de Madagascar au cours de cette période.
Durant certaines années, la déclaration auprès de la Direction des Mines et de la Géologie est assez faible, presque nulle. Cette absence d’enregistrement est due aux faits qu’une grande partie de la production passe dans un circuit informel de commercialisation. Par conséquent, l’agence de l’Or n’est pas opérationnelle et c’est un autre facteur de plus qui aggrave le secteur Or à Madagascar.

L’OR AU NIVEAU MONDIAL

Historique de Production minière d’Or mondial

On constate une évolution constante de la production depuis le début du XX ème siècle coupée par 4 baisses ou stagnations. A noter qu’après chaque vague de baisse de la production, il faut compter entre 15 et 20 ans pour revenir au précèdent sommet (sauf après 2000, grâce notamment à la hausse de la production chinoise).

Répartition de la production mondiale en 2014 (par pays et continent)

Les gisements aurifères exploités sont répartis sur tous les continents. On remarque toutefois une faible exploitation en Afrique (risques politiques, terrorisme), en Europe et dans le sous-continent asiatique (extinction des mines).

Production minière 2014 : la Chine en tête

2014 et 2015 : années record avec plus de 3 000 tonnes.
En 2014 : 3 140 tonnes, en 2015 : 3 186 tonnes … ce sont deux années record pour la production minière d’Or. Cela correspond à deux fois de production de 1985, trois fois plus que celle de 1960, six fois plus que celle de 1920. Les 8 premiers producteurs participent à 56 % de la production mondiale. La centaine d’autres pays producteurs ont doublé leur part en 20 ans. ‘’Thomson Reuters GFM’’ estimait en 2013 qu’il y avait 176 000 tonnes d’Or sur terre (Or extrait), en rajoutant la production minière de 2014 et 2015 : on obtient 182 400 tonnes début 2016.

Demande mondiale d’Or en 2015 par secteurs

Au total, la demande mondiale en 2015 reste presque inchangée par rapport à 2014 : avec 4 212 tonnes contre 4 226 tonnes, soit une baisse de 14 tonnes. Par contre les résultats du quatrième trimestre 2015 montrent que la demande mondiale a augmenté de 4% (+47 tonnes) par rapport au quatrième trimestre 2014. Les achats en Or des banques centrales du 2015 sont +33 tonnes.
Entre 2014 et 2015, on observe une baisse de la demande en joaillerie de 66 tonnes et en technologie de 16 tonnes alors que la demande en lingots et pièces augmente de 11 tonnes, celle des banques centrales de 5 tonnes. Les décaissements des ETF’s se poursuivent mais ralentissent par rapport à 2015 (133 tonnes contre 185 tonnes). La baisse de la demande en joaillerie (premier semestre 2015) s’explique par : en Inde (conditions météo, baisse du pouvoir d’achat), en Chine (baisse des marchés), au moyen Orient (baisse des revenus pétroliers), en Turquie et en Russie (conditions économiques). Les résultats du deuxième semestre sont bien meilleurs que ceux du premier semestre : demande banques centrales : + 84 t, lingots et pièces
: + 106 t, joaillerie : + 185 t.

LES MÉTHODES DE SÉPARATION GRAVIMÉTRIQUE OU PHYSIQUE

Principe

Les méthodes de séparation gravimétrique se fondent sur la grande différence entre la densité de l’Or (19,3) et celle des minerais généralement associés, par exemple le quartz (2,7). Ces méthodes sont vraiment efficaces pour le traitement « des placers alluviaux » : les particules lourdes d’Or sont aisément récupérées en utilisant toute une variété de méthodes où l’Or, plus dense, sera piégé alors que les minerais associés seront éliminés. Un courant d’eau peut fournir, dans ces cas, l’énergie nécessaire pour séparer les différents éléments par densité. Avec les gisements primaires d’Or, où le minerai doit d’abord être écrasé et où l’Or se trouve souvent en particules extrêmement fines, la seule utilisation de la méthode de séparation gravimétrique aurait pour conséquence une perte importante d’Or pendant le traitement. Sous l’action de la gravité, les particules baignant dans le fluide (l’eau) entrent en mouvement les unes par rapport aux autres afin de créer deux couches distinctes: celle rassemblant les particules de faible masse volumique et celle rassemblant les particules de masse volumique élevée. Les équipements de séparation gravimétrique sont classés en six groupes selon les mécanismes de séparation impliqués.

Les différents équipements gravimétriques

La batée

La batée est un récipient peu profond (forme conique et évasée) qui constitue l’outil de base de l’orpailleur mais aussi de la prospection minière. Ici à Madagascar, elle est faite en bois. Elle est circulaire, de 50 à 70cm de diamètre et de volume de 7dm3 . Sa terminaison constitue un fond arrondi où se concentrent les éléments lourds à chaque opération. Les creux varient de 5 à 20 mm, exceptionnellement 40 mm.

Principe de fonctionnement

Le prospecteur verse un peu de terre dans la batée. En la tenant légèrement inclinée, il lui fait un mouvement de rotation. L’eau, agitée, soulève les particules les plus légères, alors que l’Or en tant que minéral lourd, quatre à cinq fois plus dense, retombe rapidement vers le fond. De temps à autre, il faut secouer la batée de haut en bas, pour tasser les particules les plus lourdes au fond. Peu à peu, la batée se vide de l’eau, de la terre et du sable. Il ne reste plus au fond de la batée que les pépites, les paillettes et les graviers les plus gros.

Avantages et inconvénient

Le travail se fait souvent avec de l’eau jusqu’aux chevilles ou aux genoux. Ce procédé a comme avantage une consommation minime d’eau, le faible coût de l’outillage, mais présente un très grand inconvénient car il est lent et peu rentable. Un orpailleur traite moins d’un mètre cube par journée de travail, et il faut un terrain riche pour que son utilisation soit rentable.

Le « sluice-box » ou boite à écluse

Le sluice est un instrument simple qui requiert beaucoup d’eau, et convient très bien pour les minéraux denses. C’est un appareil statique qui doit permettre l’écoulement idéal d’un fluide composé d’eau, de sables et de graviers, en réalisant une séparation gravimétrique, la meilleure possible au moyen de pièges, disposés à des endroits déterminés.
Le « sluice-box » littéralement « boite à écluse » existe en diverses variantes, adaptées au terrain, à la teneur et à la nature de l’Or qui s’y trouve. C’est un couloir incliné (environ 10%) dont le fond est muni de rifles espacés où le matériau est lavé par un rapide courant. Pour la prospection, on peut utiliser un sluice de 30 cm de large et de profondeur en éléments de 3,60 m, la longueur peut varier de 4 à 60 m selon l’usage, on place en tête un débourbeur et une grille.
On fait l’assemblage de toutes les pièces qui constituent le sluice (moquettes, tamis…) après on fait l’ajustage. L’ajustage est très important pour avoir un bon rendement. Pour cela, on peut faire varier :
 la pente: en calant des pierres sous le sluice ou à l’aide des pieds ajustables.
Si la pente est bonne, les sables légers et les graviers doivent migrer à des vitesses différentes vers la sortie du sluice, cette migration se déroule au fond du sluice et doit être moins rapide que le courant. La pente idéale est comprise entre 4° à 10°.
 la vitesse d’écoulement : si la vitesse d’écoulement de l’eau d’alimentation est trop forte, les sables lourds sont aussi entraînés, on risque de perdre les très fines paillettes. Par contre, si la vitesse d’écoulement est trop faible, le sable classique ne s’élimine pas, le sluice s’engorge et ne fonctionne pas, il commence alors à ne plus piéger de paillettes.
L’alimentation peut se faire à l’aide d’une pelle, d’un seau, d’un drague ou autres. Pour ne pas provoquer l’engorgement, il faut alimenter lentement le sluice et enlever les grosses pierres et les gros graviers.

Principe de fonctionnement

L’opération de tamisage des minerais et des gangues se fait en amont ou dans le sluice (par l’intermédiaire d’un tamis). Le tout venant sera décomposé par la force d’écoulement de l’eau.
Les riffles vont modifier l’écoulement de l’eau (laminaire) en écoulement turbulent. C’est cet écoulement qui va entraîner le dépôt des minéraux lourds par phénomène de gravité et l’évacuation des minéraux légers et des éléments indésirables pour obtenir un mélange de minéraux lourds (pré-concentré d’Or : Or, Grenat,…). Pour la séparation de ces minéraux lourds, on a recours à d’autres méthodes.
Les particules d’Or sont piégées par des tasseaux disposés en longueur, en largeur, en forme de grille, selon la nature du terrain. Des toiles à sac ou des couvertures sont disposées au fond pour recueillir les paillettes et les pépites, et facilitent le nettoyage de l’appareil. Il faut que l’eau coule à la bonne vitesse, pas trop vite pour ne pas entraîner trop d’Or, mais suffisamment pour éliminer les éléments indésirables.
Le nettoyage et la récupération des éléments lourds s’effectuent périodiquement. Les capacités sont de l’ordre de 5 à 30 tonnes / m 2 par 24 heures.

Le Jig ou bacs à piston

Principe de fonctionnement

Les tout-venants sont soumis à une pulsation verticale alternée au cours de leur écoulement dans un bac, soit par le mouvement du bac, soit par pulsation de l’eau tant que le bac est fixe. La séparation est réalisée dans un lit de particules fluidisées par les courants d’eau ascendants et descendants, provoquant ainsi une stratification selon la masse volumique des grains.

Procédés de traitement

Une particule sphérique de diamètre D, de masse volumique ρs, tombant par gravité dans un fluide visqueux de masse volumique ρf, est soumis à trois forces : la gravité vers le bas, les forces dérivants des fluides déplacés et la résistance à l’avancement vers le haut. La résultante de ces actions fait que les minéraux lourds sont stratifiés au-dessous des minéraux légers. La grille supporte la masse des particules dans laquelle s’opère la séparation. Les minéraux lourds sont extraits soit par ponction, soit par filtration à travers la grille et recueillis dans la partie inférieure du bac ou huche. On rencontre 2 types de jigs, ce sont :
– les jigs à grille mobile et
– les jigs à grille fixe
i. Les jigs à grille mobile
Ils comportent une caisse fixe compartimentée dans laquelle se met verticalement un caisson équipé d’un fond perforé ou d’une grille. Les produits progressent sous l’effet de l’agitation du caisson et du courant de pulpe (produit + eau). Les plus lourds plongent les premiers en traversant la grille et sont extraits dans le fond des premiers compartiments, et les mixtes dans les compartiments suivants, tandis que les légers, classés par granulométries, sont évacués au bout du bac. Voici quelques paramètres qui conditionnent le bon fonctionnement d’un jig à grille mobile lors de sa conception, et les tableaux suivants classent ces paramètres et leurs types de réglage :

Les tables à secousses

Principe de fonctionnement

La sédimentation des particules s’effectue sur une surface plane, inclinée transversalement. La concentration a lieu dans un film d’eau peu épais. Des riffles peuvent être placés perpendiculairement au courant d’eau, freinant le mouvement des éléments lourds. Un mouvement asymétrique ou orbital du plan permet, grâce à son inertie plus élevée, une progression longitudinale plus rapide des minéraux lourds qui sont alors recueillis sur la portion haute du plan incliné. Cette séparation peut être favorisée par la progression du plan incliné ou par des racleurs spéciaux.

Processus du traitement

Le plateau, d’inclinaison réglable, est soumis à des secousses asymétriques longitudinales par l’intermédiaire d’un mécanisme à bielle et excentrique ou rouleau excentré. Dès que les grains sortent des riffles, ils sont soumis à l’effet de la nappe fluant et à celui des secousses dont la résultante provoque un triage par taille et par densité : les phénomènes en jeu sont l’alluvionnement, la chute entravée et la classification inverse.

Table des matières

LISTE DES ABRÉVIATIONS, SIGLES ET ACRONYMES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES CARTES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES PHOTOS
GLOSSAIRE
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 1 : GÉNÉRALITÉS SUR L’OR
CHAPITRE 2 : LES DIFFÉRENTS TYPES DE GISEMENT D’OR
CHAPITRE 3 : PLACE DE L’OR DANS LE CONTEXTE ÉCONOMIQUE DE MADAGASCAR
CHAPITRE 4 : L’OR AU NIVEAU MONDIAL
DEUXIEME PARTIE : LES METHODES DE SEPARATION DE L’OR
CHAPITRE 5 : LES MÉTHODES DE SÉPARATION GRAVIMÉTRIQUE OU PHYSIQUE
CHAPITRE 6 : LES MÉTHODES DE SÉPARATION CHIMIQUE
CHAPITRE 7 : CLASSIFICATION DES MINERAIS D’OR SELON LE TRAITEMENT ADÉQUAT
TROISIEME PARTIE : CONCEPTION ET REALISATION DU CLASSIFICATEUR PYRAMIDAL A CHAMBRES MULTIPLES
CHAPITRE 8 : DESCRIPTION DE L’APPAREIL
CHAPITRE 9 : LA CONCEPTION DU MÉCANISME
CHAPITRE 10 : LES ESSAIS ET LES RÉSULTATS
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
TABLES DES MATIERES
ANNEXES
RÉSUMÉ