Il y a un an, Eramet Ideas, centre de recherche et développement du groupe Eramet, accueillait en son sein le MEB (microscope électronique à balayage). Une première mondiale pour cet équipement qui permet d’observer les minerais et métaux jusqu’à une échelle pouvant atteindre plusieurs dizaines de nanomètres, afin de constituer des cartographies chimiques. « Cet outil nous permet de mieux connaître la répartition des éléments chimiques au sein des minéraux et métaux », explique Mickaël Dadé, Ingénieur de recherche en métallurgie chez Eramet Ideas. « Les connaissances rendues possibles par un tel outil constituent un atout considérable pour l’ensemble de la chaîne de valeur d’Eramet, dans de nombreux domaines. »
Comprendre les minéraux pour mieux les exploiter
Grâce au MEB, les échantillons prélevés sur le terrain par la cellule Exploration d’Eramet, sont analysés pour identifier les minéraux d’intérêt présents, comprendre les processus géologiques conduisant à l’enrichissement en métaux stratégiques et ainsi estimer le potentiel économique de la zone étudiée. C’est grâce à cette étape préliminaire que le Groupe peut imaginer les futures mines et la meilleure façon de valoriser la ressource.
Cartographie EDS (spectroscopie à dispersion d’énergie) d’un échantillon riche en oxydes de manganèse prélevé dans un gisement de Buritirama (Brésil).
Améliorer la productivité minière et métallurgique
L’observation d’échantillons de minerais au microscope offre une compréhension fine de la texture des minéraux d’intérêt, afin adopter la meilleure stratégie d’élimination des impuretés. Par exemple, observer les alliages avec la précision du MEB permet d’étudier l’impact d’un nouveau procédé de coulée sur la microstructure de silico-manganèse.
Microstructure d'un alliage de silico-manganèse observée au MEB après une coulée innovante.une virole
Illustration de la rupture intergranulaire de la virole du CMM après plusieurs sollicitations mécaniques
Outre l’optimisation des procédés d’enrichissement et d’élaboration, le MEB est également utilisé pour identifier d’éventuelles défaillances mécaniques et métallurgiques sur des pièces critiques qui pourraient engendrer une rupture ou un arrêt de la production. Cela a été le cas cette année sur une virole d’un four du complexe métallurgique de Moanda (CMM) et plus récemment sur la pompe de GCO.
Au service de la sécurité
Le microscope apporte également sa contribution à la sécurisation des opérations : cela s’est vérifié récemment sur des échantillons provenant du département Exploration, comportant une phase fibreuse, de nature inconnue. Avant d’être broyé, cet échantillon a été passé sous la colonne du MEB, couplé avec un spectromètre RAMAN, révélant qu’il s’agissait en réalité de marialite (de la famille de Feldspaths et donc sans risque particulier) et non d’amiante, un minéral extrêmement toxique en cas d’inhalation.
Microstructure d’une fonte brute de coulée utilisée pour des composants critiques de la pompe de GCO
Quel avenir pour le MEB ?
« Nous sommes aujourd’hui dans l’observation et la compréhension, d’une façon qui n’était pas possible jusque-là. Le MEB représente une avancée technologique formidable pour accéder à un niveau de connaissance supérieur de nos minerais et métaux », dit Mickaël Dadé ingénieur de recherche en métallurgie. « Le développement futur de cet outil sera l’application géométallurgique à proprement parler : c’est-à-dire l’acquisition de connaissances qui seront à la base de l’amélioration de la connaissance des gisements du Groupe ainsi que du traitement des minerais dans les procédés de métallurgie extractive. »
