M4. Le broyage dans le Copperbelt congolais : inventaire des technologies, maintenance des revêtements et enjeu énergétique (positionnement et perspectives)

Niveau : Master 2 · Nature : étude de positionnement · Coût : nul Problème Les usines de concentration du Haut-Katanga et du Lualaba exploitent des circuits de broyage de technologies et de tailles très diverses. Il n’existe pas, à notre connaissance, d’inventaire public consolidé de ces équipements, de leurs caractéristiques et des pratiques de maintenance de leurs revêtements. Or le broyage pèse lourd dans la consommation électrique d’un site minier, dans une région où l’électricité manque. Le problème est donc double : technique (connaître le parc installé et ses pratiques) et stratégique (situer ce parc face à la contrainte énergétique et dégager des pistes d’amélioration). État des connaissances (à approfondir) • Un rapport indépendant rédigé pour le CEEC et Weir (2021), à partir de 40 études publiées, estime que la comminution représente environ 25 % de l’énergie consommée sur un site minier. Le CEEC avance jusqu’à 3 % de l’électricité mondiale. • Selon la Chambre des mines de la FEC, citée par The EastAfrican (2024), le secteur minier congolais accuse un déficit de 500 à 1 000 MW. Les entreprises répondent par des importations d’électricité, l’autoproduction et le solaire. • Les caractéristiques des usines sont dispersées dans des documents publics : rapports techniques NI 43-101 ou JORC, rapports annuels, communiqués. Exemple : le concentrateur Phase 3 de Kamoa-Kakula, conçu pour 5 Mt/an, ajoute une demande de 45 MW selon Ivanhoe Mines (2024). • Metso souligne que le coût total d’un revêtement dépend surtout de l’installation, de la maintenance et des pertes de production liées aux arrêts. D’où des stratégies d’équilibrage des durées de vie des pièces et de suivi de l’usure. • Les bases de dimensionnement et de calcul de puissance des broyeurs sont dans Bond (1961), Napier-Munn et al. (1996), Gupta et Yan (2006) et Wills et Napier-Munn (2006). Hypothèses de travail • H1. Les documents publics suffisent à caractériser la majorité des grands concentrateurs de la région : type de circuit, capacité, puissance installée de broyage. • H2. Dans la région, le broyage représente une part de la consommation électrique des usines comparable aux ordres de grandeur mondiaux publiés. • H3. Les stratégies de maintenance des revêtements sont largement structurées par les programmes des fournisseurs. Cette hypothèse est à tester. Objectifs Objectif général : dresser l’état du parc de broyage du Copperbelt congolais, de ses pratiques de maintenance des revêtements et de sa place dans la contrainte énergétique régionale, et en tirer des perspectives. Objectifs spécifiques : • Recenser les usines de concentration du Haut-Katanga et du Lualaba et leurs circuits de broyage (broyeurs SAG, broyeurs à boulets, HPGR, autres). • Constituer une base de données sourcée : société, site, type de minerai, capacité, circuit, nombre, dimensions et puissance des broyeurs, type de revêtement, source et date. • Analyser les stratégies de maintenance des revêtements : planification des arrêts, suivi de l’usure, matériaux, équipements de remplacement. • Estimer la puissance installée de broyage de la région et la situer par rapport au déficit électrique publié. • Formuler des perspectives : efficacité énergétique du broyage, choix technologiques, maintenance. Livrables attendus • Une base de données (tableur) dont chaque valeur renvoie à une source datée. Une valeur non publique reste vide, avec la mention « non publié ». • Une carte de synthèse des usines et de leurs circuits. • Un rapport de positionnement et de perspectives. Conditions préalables et dépendances • Aucune dépendance. Le cœur du travail repose uniquement sur des documents publics. • Les visites d’usine et les entretiens avec des ingénieurs sont un bonus, jamais une condition : un refus d’accès ne bloque pas le travail. Compétences • Exigées : notions de traitement des minerais et de machines électriques, lecture de documents techniques en anglais, rigueur documentaire, maîtrise du tableur. • À développer : exploitation de rapports techniques miniers, calculs de puissance de broyage, analyse énergétique, rédaction de synthèse stratégique. Sources pour démarrer • CIM Magazine (2021). New report highlights role of comminution in emissions reduction (rapport CEEC et Weir). Lien : https://magazine.cim.org/en/news/2021/new-report-highlights-role-of-comminution-in-emissions-reduction-en/ • The EastAfrican (2024). Power-starved DRC mining firms turn to imports, renewables. Lien : https://www.theeastafrican.co.ke/tea/business-tech/power-starved-drc-mining-firms-turn-to-imports-renewables-4777740 • Ivanhoe Mines (2024). Communiqué sur le premier concentré du concentrateur Phase 3 de Kamoa-Kakula. Lien : https://www.newsfilecorp.com/release/212438 • MMG (2022). Kinsevere Expansion Project. Lien : https://www.mmg.com/wp-content/uploads/2022/03/e_2022-03-24_Kinsevere-Expansion-Project.pdf • Metso. Balance the wear life of your mill lining parts. Lien : https://metso.com/insights/blog/mining-and-metals/balance-the-wear-life-of-your-mill-lining-parts • Base SEDAR+ (rapports techniques NI 43-101 des sociétés cotées au Canada). sedarplus.ca : https://www.sedarplus.ca/ • Bond, F. C. (1961). Crushing and grinding calculations. British Chemical Engineering. • Napier-Munn, T. J., Morrell, S., Morrison, R. D., & Kojovic, T. (1996). Mineral Comminution Circuits: Their Operation and Optimisation. JKMRC. • Gupta, A., & Yan, D. S. (2006). Mineral Processing Design and Operation: An Introduction. Elsevier. • Wills, B. A., & Napier-Munn, T. J. (2006). Wills’ Mineral Processing Technology (7e éd.). Butterworth-Heinemann.