Le nickel en Nouvelle-Calédonie
La Nouvelle-Calédonie possède de grandes richesses minérales, notamment en minerai de nickel et de cobalt. Pour cette raison, elle a vu ses activités minières et métallurgiques se développer progressivement en fonction du dynamisme du secteur et des cours des matières premières.
On distingue schématiquement deux grandes catégories de gisements :
- les gisements sulfurés, où le nickel est contenu au sein de minéralisations sulfurées riches en fer et cuivre ;
- et les gisements oxydés où la minéralisation, liée à un processus d’altération supergène, est contenue dans deux types de roches aux caractéristiques différentes : les saprolites (appelées aussi minerai silicaté ou minerai garniéritique) et les latérites (appelées aussi minerai limonitique).
Il existe, par ailleurs, un troisième type de gisement correspondant aux champs de nodules polymétalliques que l’on rencontre sur le fond de certaines régions océaniques à une profondeur comprise entre 4 000 et 6 000 mètres.
En Nouvelle-Calédonie, les gisements sont de type oxydés. La formation de ces gisements résulte de l’altération superficielle des roches ultrabasiques, essentiellement des péridotites, par les agents atmosphériques du climat tropical sur des millions d’années : destruction chimique des minéraux, déplacement de certains éléments (Mg, Si…) et cristallisation de nouveaux minéraux. Lors de ce mécanisme, le magnésium, qui est un élément très soluble, et le silicium, moins soluble, sont lessivés par les pluies et les eaux souterraines, induisant l’accumulation du fer qui est peu soluble. Le nickel et le cobalt qui sont moins mobiles se concentrent de façon résiduelle. Ainsi, un profil d’altération des péridotites est constitué de différents horizons géologiques (de haut en bas) :
- la cuirasse de fer ;
- la grenaille de fer ;
- une couche de latérite rouge ;
- une couche de latérite jaune ;
- les saprolites dont la teneur moyenne en nickel est supérieure à celle des latérites et qui sont actuellement les plus exploitées en Nouvelle-Calédonie ;
- la roche-mère péridotitique.
Pour élaborer le nickel, la métallurgie a recours à un grand nombre de procédés afin de s’adapter aux différents types de minerais traités. En Nouvelle-Calédonie, deux procédés sont utilisés : la pyrométallurgie pour les minerais saprolitiques et l’hydrométallurgie pour les minerais latéritiques.
La pyrométallurgie
Ce procédé est utilisé par la Société Le Nickel (SLN) dans son usine de Doniambo à Nouméa, mais le sera aussi dans l’usine du Nord par Koniambo Nickel SAS (KNS). L’ensemble de ce processus de traitement du minerai aboutit à la fabrication de ferronickel commercial.
Après préparation du minerai (homogénéisation, pré séchage broyage et criblage), le minerai est calciné dans des fours rotatifs à 900°C pour achever le processus de séchage du minerai. Ce minerai subit ensuite une fusion-réduction dans des fours électriques à une température de l’ordre de 1 400°C. Ce processus permet de séparer la scorie, stérile résiduel correspondant au 3/4 du minerai introduit, du ferronickel brut qui est ensuite affiné pour obtenir du ferronickel (après désulfuration et oxydation).
L’hydrométallurgie
L'hydrométallurgie est un procédé métallurgique par lequel des métaux sont extraits d'un minerai, au moyen de réactifs chimiques, dans un milieu à haute température et sous pression, puis séparés pour produire un concentré ou un produit intermédiaire.
L’usine du Sud exploitée par Vale Nouvelle-Calédonie (VNC) utilise comme agent chimique l'acide sulfurique sous pression (procédé PAL pour « Pressure Acid Leach »). Le procédé consiste essentiellement à faire subir différents traitements au minerai réduit en pulpe par l'ajout d'eau, en utilisant une solution d'acide pour en extraire du nickel, transformé en oxyde de nickel et du cobalt, transformé en carbonate de cobalt.
Le nickel sert principalement dans la métallurgie ferreuse pour la fabrication d’aciers inoxydables et d’aciers spéciaux (2/3 de la consommation de nickel). Il entre dans la composition d’autres alliages, notamment dans les alliages fer-nickel pour :
- l’électronique,
- les superalliages pour l’aéronautique et le nucléaire,
- et les cupronickels pour sa très bonne résistance à la corrosion en milieu marin ou acide.
Il est aussi utilisé pour le nickelage ou encore dans les batteries rechargeables, la monnaie ou les catalyseurs.
