L’entreprise qui compte plus de 35 années d’expérience à son actif a adopté une approche verticale, depuis l’exploitation du spodumène dans la microrégion d’Araçuaí située dans la vallée de Jequitinhonha (MG), récemment désignée comme la vallée de lithium brésilienne, jusqu’à la conversion chimique du concentré sur son site industriel sis à Divisa Alegre (MG).
L’entreprise approvisionne le marché national et le marché international en produits au lithium de haute pureté destinés aux secteurs des batteries, de la céramique, du verre, des produits pharmaceutiques et des lubrifiants. Engagée dans une démarche d’innovation et de durabilité, elle investit sans cesse dans la technologie et dans l’amélioration des process, se positionnant parmi les acteurs majeurs de l’exploitation de lithium d’Amérique latine. L’augmentation des activités d’exploitation minière dans la vallée de Jequitinhonha a transformé la région en une véritable plaque tournante de l’exploration de pegmatites à spodumène avec à la clé de nouveaux projets année après année. Cela dit, la CBL est active dans la région depuis plus de trois décennies, ce qui en fait la pionnière de l’extraction et du traitement du spodumène au Brésil et, à l’heure actuelle, la seule entreprise sur le territoire national à convertir les concentrés en carbonate de lithium et en hydroxyde. L’entreprise s’est engagée à adopter des pratiques innovantes et durables, et investit sans cesse dans la technologie et l’amélioration des process afin de rester un acteur de premier plan dans la production de lithium en Amérique latine.
Le défi : réduire la dilution en vue d’optimiser la performance de la concentration de spodumène
Depuis le début de ses activités, un des défis majeurs de la CBL a été la dilution des minerais causée par la présence de schiste, la roche hôte des corps de pegmatite. Cette dilution a une incidence directe sur la qualité du concentré final et diminue l’efficacité des étapes de traitement en aval. Face à un renforcement de la concurrence sur le marché du lithium et à l’importance croissante de l’efficience opérationnelle comme facteur décisif, la recherche de solutions capables d’améliorer la sélectivité, d’augmenter le niveau de qualité des produits et de réduire les coûts est devenue essentielle.
L’enrichissement de minerais de pegmatite lithinifères s’effectue généralement de différentes manières, la flottation et la séparation à milieu dense (DMS) étant les plus courantes. La flottation est surtout utilisée pour les dépôts à grain fin et exploite les différences entre les propriétés de divers minerais par les réactifs et l’aération de pulpe. La DMS, quant à elle, est privilégiée pour les minerais à grain grossier comme ceux que l’on trouve dans la région d’Araçuaí. Elle s’appuie sur les différences de densité pour effectuer la séparation. Malgré son efficacité, la DMS voit sa performance remise en cause par la densité spécifique du schiste qui est très proche de celle du spodumène, ce qui compromet la sélectivité de la séparation. Dans ces conditions, les concentrés atteignent généralement environ 5,7 % de Li₂O et renferment encore un taux non négligeable de matières diluantes qui limitent l’efficacité des de l'usine processe. L’exploitation minière à ciel ouvert et souterraine dans la vallée du lithium sont toutes deux confrontées à ce défi persistant de la dilution. Les méthodes d’enrichissement classiques faisant intervenir le broyage, le criblage et la DMS, donnent certes lieu à un concentré de spodumène, mais ne sont pas capables de résoudre complètement le problème de la présence de schiste dans des proportions importantes. Cette contrainte, en plus d’altérer la qualité du concentré, augmente le volume des matériaux traités dans les étapes ultérieures, avec des conséquences directes sur l’énergie, la consommation d’eau et les coûts d’exploitation globaux.
Tri à capteurs pour l’extraction précoce de schiste avant la DMS
En réponse au défi persistant de la dilution, la CBL pratique le tri à capteurs, également appelé tri des minerais, comme étape stratégique de pré-séparation des résidus miniers, directement après l’étape de broyage primaire. Cette étape vise la fraction granulométrique de -100 +19 mm, soit environ 70 % du minerai brut (ROM). L’objectif est l’extraction précoce du schiste, qui constitue généralement 5 à 20 % du minerai brut, avant l’étape de la séparation à milieu dense (DMS), dans le but d’améliorer la qualité de la matière alimentée et la sélectivité du process.
L’installation industrielle fonctionne à une capacité nominale de 100 t/h et complètement à sec, éliminant ainsi l’utilisation de l’eau et la nécessité de digues à résidus. Le système de tri identifie et sépare les matériaux sur la base des propriétés physiques intrinsèques telles que la densité atomique, la couleur de la surface ainsi que la forme et la brillance des particules, permettant ainsi l’extraction en temps réel et avec haute précision du minerai schiste contenant du spodumène.
L’unité sélectionnée, à savoir le STEINERT KSS | XT CLI, est dotée d’un capteur primaire de transmission de rayons X (XRT) étayé par des caméras couleur à haute résolution et des scanner à laser 3D. Cette configuration multicapteur détecte simultanément les contrastes de densité, les textures de surface et la géométrie tridimensionnelle de particules, et permet une séparation lithologique précise même lorsque les différences de densité sont minimes. Un atout majeur de l’approche multicapteur est la flexibilité opérationnelle. Le système peut combiner plusieurs critères de séparation et régler la logique d’éjection afin d’adapter la variabilité lithologique et de modifier progressivement les caractéristiques des minerais. Il peut également fonctionner efficacement sur une plage granulométrique plus large et s’adapter aux variations du minerai brut et aux changements de la production. Cette versatilité et facilité d’intégration dans une installation existante ont été des facteurs déterminants dans le choix de la technologie, d’autant plus que CBL envisage de développer sa capacité de production aussi bien de son installation minière que de son installation chimique sans gros investissement supplémentaire. Adailton Almeida, coordinateur de l’enrichissement chez CBL, explique : « L’extraction de schiste après l’étape de broyage primaire nous a permis d’améliorer la flexibilité de la séparation DMS grâce à la densité des autres minerais, étant donné que le schiste possède une densité très proche de celle du spodumène. »
Fonctionnement à sec et engagement en faveur des pratiques ESG : réduction de l’impact environnemental et utilisation responsable des ressources naturelles
Depuis sa mise en service, l’installation de tri a capteurs a apporté des améliorations significatives au circuit d’enrichissement du spodumène de CBL. Le taux de récupération métallurgique de lithium dépasse toujours 90 %, tandis que le flux de rejets avoisine seulement ~0,3% Li₂O, soulignant ainsi la précision et la sélectivité exceptionnelles du process. L’extraction de plus de 95 % de schiste avant l’étape de DMS garantit un matériau à l’entrée plus propre et de meilleure qualité, améliore l’efficacité de la DMS, stabilise la performance de l’installation et maximise globalement la récupération de lithium. Grâce à la valorisation du concentré et à l’amélioration de la sélectivité du process, la machine de tri de minerais permet une utilisation plus efficace du corps minéralisé, et par là même le développement des réserves économiquement viables et la réduction des volumes de stériles. Il s’agit d’une approche qui, en plus de générer une valeur technique et économique, atténue les risques réglementaires et sociaux associés à l’utilisation intensive des ressources naturelles.
À en croire Priscila Esteves, PhD, responsable du département technique chez STEINERT : « Le gisement de CBL est caractérisé par une pegmatite à grands cristaux qui permet la libération de certains minerais directement après le broyage primaire. Une pré-séparation des résidus miniers a ainsi été possible à ce stade, entraînant la diminution du volume traité dans les étapes en aval, la réduction des coûts d’exploitation et de la génération de résidus fins. On constate également un effet positif sur le produit alimenté dans le circuit de la DMS. » L’expérience de CBL est la preuve que des technologies avancées telles que le tri à capteurs peuvent transformer les stratégies opérationnelles. Plus qu’un simple outil d’enrichissement, le tri à capteurs est devenu un pilier stratégique qui améliore la productivité, renforce la gérance responsable de l’environnement et garantit la durabilité à long terme et la résilience opérationnelle.
Résultats, assistance technique et vision d'avenir
Depuis la mise en œuvre à l’échelle industrielle de la technologie de tri à capteurs sur le site de CBL, les résultats obtenus ont consolidé son rôle de composante essentielle du circuit d’enrichissement. Le partenariat avec STEINERT Latinoamericana va au-delà de la simple fourniture d’équipements et inclut une assistance technique continue, une surveillance à distance, des visites périodiques, des ajustements opérationnels adaptés aux exigences des process, aux particularités de la mine et aux différences de fonctionnement liées aux variations saisonnières. Ce modèle de collaboration technique continue est l’un des piliers de l’évolution du projet et soutient l’ambition de CBL de rendre ses process toujours plus intelligents. L’application de la technologie de capteurs, combinée à des opérations robustes et réactives, a généré d’importants gains de sélectivité, de productivité et de durabilité, tous étant des paramètres essentiels pour le positionnement concurrentiel de l’entreprise dans la chaîne d’approvisionnement mondiale de lithium à ce jour.
Bien plus qu’une simple modernisation du circuit, l’implantation de la machine de tri de minerais renforce l’engagement de CBL en faveur d’une exploitation minière durable, un modèle de fonctionnement qui combine responsabilité environnementale, récupération des minéraux maximisée et adoption de technologies de pointe. Le partenariat avec STEINERT demeure une base solide pour un développement continu, avec des perspectives d’avancées nouvelles dans l’automatisation, la surveillance en temps réel et le contrôle des process qui amplifient l’impact positif de cette application et favorisent une exploitation minière de plus en plus propre, sûre et efficace.
Depuis sa mise en œuvre à l’échelle industrielle, le tri à capteurs est devenu un élément essentiel du circuit d’enrichissement de CBL. Cette technologie a apporté de l’efficacité, mais la véritable différence réside dans la structure du partenariat avec STEINERT Latinoamericana : main dans la main, combinant expertise technique, innovation et assistance. Cette collaboration consiste non seulement en la fourniture d’équipements, mais aussi en une assistance technique continue, une surveillance à distance, des visites régulières sur site, des ajustements opérationnels adaptés aussi bien aux exigences des process qu’aux défis naturels tels que les variations géologiques et saisonnières. Les résultats sont déjà tangibles : importants gains de sélectivité, de productivité et de durabilité, des facteurs déterminants pour maintenir la compétitivité de CBL sur le marché mondial du lithium. Le fonctionnement complètement à sec réaffirme en plus l’engagement de l’entreprise en faveur de pratiques environnementales responsables. Le partenariat entre STEINERT et CBL modernise l’enrichissement du lithium au Brésil et établit de nouveaux critères de référence en termes de collaboration dans le secteur, s’appuyant sur des principes d’innovation et de durabilité.