Valorisation de la cassitérite
associée au gisement de kaolin de Beauvoir
Une opportunité contextuelle
Jean-Michel NEGRONI
Rappels historiques
Contexte géologique
Traitement et valorisation du kaolin
Récupération Sn – Ta – Nb
Situation administrative
Quelques rappels historiques…
Mines en France 3
▪ 1848 – Découverte du kaolin à Echassières
▪ 1852 – Premières extractions de kaolin
▪ 1880 – Début de l’exploitation de Beauvoir (SKB)
▪ 1895 – Démarrage de l’unité de traitement
▪ 1895 à 1984 – SKB (Jouhet & Barberon)
▪ 1915 à 1962 – Extraction de la wolframite des Montmins
▪ 1966 – Soutenance de thèse de Guy Aubert
▪ 1963 à 1968 – Recherches BRGM Lithium, Etain, Béryllium
▪ 1968 à 1984 – Poursuite évaluation (BRGM / Peñarroya)
▪ 1985 – Réalisation du sondage profond d’Echassières (GPF)
▪ 1991 – Rejet prolongation du PEX
▪ 1984 à 1998 – Reprise activité kaolin par Coframines / BRGM
▪ 1998 à 2005 – Rachat par Denain-Anzain-Minéraux (DAM)
▪ 2005 – Rachat par IMERYS Ceramics France (ICF)
▪ 2015 – Octroi d’un PER à ICF (Permis de Beauvoir)
18 juin 2015
▪ Kaolin marchand
▪ Félithe ou sable sec
▪ Concentrés Sn Ta Nb
Contexte géologique / 1
Mines en France 4 18 juin 2015
Extrait carte géologique de Gannat (N°645) Carrière et unité de traitement
Contexte géologique / 2
Mines en France 5
Granite de Colettes Granite
de
Beauvoir
Schistes
Stone
Lentilles de
Schistes
Greisen 100m
18 juin 2015
N
Contexte géologique / 4
18 juin 2015 Mines en France 7
Granite des Colettes – massif de forme circulaire d’environ 7 km² de superficie constitué
d’un granite porphyroïde à 2 micas
Granite de Beauvoir – sorte d’apophyse d’extension très limitée sur la bordure sud du
massif des Colettes formée d’un granite blanc à albite et lépidolite enrichi en Sn, Nb, Ta,
Be et appauvri en K, Fe et Ti
Intrusions granitiques polyphasées au sein des micaschistes de la série de la Sioule
Kaolinisation de l’ensemble des faciès granitiques à proximité de la surface avec formation
de kaolin de qualité distincte suivant la nature des formations altérées.
Kaolin BIO à partir du granite des Colettes destiné principalement au marché du sanitaire
Kaolin BSP et BIP à partir du granite de Beauvoir destinés respectivement aux marchés du
carrelage et de la porcelaine
Contexte géologique / 4
Mines en France 8 18 juin 2015
Géologie profonde de la France (1983-1986)
Thème 8 : Evolution d’un apex granitique
Forage d’Echassières N°1
Coupe interprétative de l’apex granitique
d’Echassières
Intersection du granite de Beauvoir entre 97m
à 789m
Identification de 3 faciès distincts: type 1
hololeucocrate blanc, type 2 hololeucocrate
intermédiaire et type 3 rose
Contact inférieur avec les micaschistes
jalonné par un stockwerk de quartz à topaze,
wolframite et éléments de granite de type 3.
Minéralogie des granites sains et altérés
18 juin 2015 Mines en France 9
Granites
Greisens Schistes des Colettes de Beauvoir
sain kaolinisé sain kaolinisé
Quartz 30 à 40% 30 à 40% 15 à 25% 17% 52%
Feldspath Potassique 20 à 35% 5 à 25% 5 à 15% 5% 1%
Feld. Sodique (Albite) 20 à 35% 0 à 15% 40 à 70% 24% 1%
Lépidolite - - 10 à 25% 17% 9%
Muscovite 5 à 10% 5 à 10 % - 2% 36%
Biotite 1 à 5% ? - - -
Kaolinite - 25 à 40% - 32%
Topaze - - 1 à 5% 2% 2000 ppm
Cassitérite 150 ppm 1300 ppm 2200 ppm
Columbo-tantalite - - 250 ppm Ta2O5
100 ppm Nb2O5
1100 ppm Microlite - -
Wolframite - - - - - 363 ppm W
Herdérite - - 219 ppm Be - -
Autres phosphates tr - 1% ? -
Caractérisation du minerai kaolinique / 1
18 juin 2015 Mines en France 10
BIP exclusivement lié au granite de Beauvoir
subissant une légère dégradation au contact
des micaschistes (BSP)
BIO produit à partir du granite des Colettes
Minerai kaolinique > 15% avec une moyenne
autour de 30%
Stone – faciès de transition avec la roche
non altérée, teneur en kaolinite insuffisante
Caractérisation du minerai kaolinique / 2
18 juin 2015 Mines en France 11
Enrichissements notables à proximité
du contact avec les micaschistes
Minéralisation en étain et en tantale
associées au granite de Beauvoir
Contexte industriel
18 juin 2015 Mines en France 12
Séparation granulométrique en voie humide Granite kaolinisé des Colettes
Granite kaolinisé de Beauvoir
no Value Coarse Sand
Tin Felithe
Kaolin Fine Sand Gravels
40 µm 100 µm 1 mm 5 mm 40 mm
BIO BIP
BSP
Traitement et valorisation du kaolin
18 juin 2015 Mines en France 13
Kaolin BIP, BSP, BIO
Félithe (sables 0/1 séchés)
Obtention d’un concentré Sn, Ta, Nb
18 juin 2015 Mines en France 14
Récupération d’un concentré Sn, Ta, Nb
par séparation gravimétrique à l’aide de
spirales et de tables à secousses
Minéralogie du concentré
18 juin 2015 Mines en France 15
• Trois minéraux lourds récupérés dans le concentré :
columbo-tantalite
(Fe, Mn) (Nb, Ta)206
densité = 6
microlite
(Na, Ca)2 (Ta, Nb)206
densité = 5,5.
Cassitérite
dioxyde d’étain Sn02
densité = 7,2
Valorisation du concentré
18 juin 2015 Mines en France 16
Le concentré est commercialisé en tenant compte de l’étain et du tantale contenu. Le niobium n’est pas valorisé dans ce type de concentré.
Le cours de l’étain est donné par le LME de manière quotidienne et officielle.
Le cours du tantale n’est pas publié officiellement, quelques sites fournissent des informations ou des tendances, mais le marché reste opaque.
Le concentré est atypique des concentrés classiques d’étain et de tantale.
Les métallurgistes achètent les concentrés sur la base des teneurs en métaux et appliquent des décotes qui peuvent diviser le prix des métaux par 4 ou 5. Les termes des contrats sont confidentiels.
Les teneurs en éléments radioactifs (U et Th) , souvent associés aux minerais de Ta, posent des problèmes de commercialisation et de transport (classe 7) et diminue la valeur marchande du concentré.
Contexte administratif
Mines en France 17
Deux arrêtés préfectoraux au titre des ICPE:
Arrêté d’autorisation d’une carrière n° 1713 / 91, du 4 Juin 1991, expirant le 20 Janvier 2020.
Arrêté N° 940/91, du 8 Avril 1991, autorisant l’unité de traitement de kaolin.
Deux arrêtés ministériels au titre du Code Minier:
Arrêté d’autorisation du 6 Octobre 2014, autorisant la valorisation des substances
minières(étain, niobium, tantale et connexes dans l’exploitation du kaolin de Beauvoir.
Arrêté du 15 mai 2015, accordant un permis exclusif de recherches de mines de lithium, étain,
tantale, niobium, tungstène, béryllium et substances connexes dit « Permis de Beauvoir ».
18 juin 2015
Arrêté ministériel du 6 octobre 2014
18 juin 2015 Mines en France 18
En application de l’article L. 131-2 :
«La Société IMERYS Ceramics France est autorisée, sur son site de kaolins de
Beauvoir, situé sur les communes de Lalizolle et d’Echassières , dans le département
de l’Allier, à tirer librement parti des substances minières (étain, niobium, tantale et
connexes) contenues dans la masse minérale abattue dans le cadre de son
exploitation du kaolin sur le site de la carrière autorisée à cet effet.»
Code minier, titre III, article L. 131-2 :
«L’ autorité administrative peut autoriser l’exploitant d’une carrière à tirer librement parti
de substances énumérées à l’article L. 111-1 lorsqu’elles sont connexes au sens de
l’article L. 121-5, ou voisines d’un gîte de mines exploité, dans la limite des tonnages
qui proviennent de l’abattage de la masse minérale exploitée sous la qualification de
carrière ou des tonnages dont l’extraction est reconnue être la conséquence
indispensable de cet abattage.»
PER de Beauvoir
Mines en France 19 18 juin 2015
Arrêté ministériel du 15 mai 2015
Recherches Li, Sn,Ta, Nb, W, Be
et connexes,
Surface totale : 12,17 km²
Communes Echassières, Lalizolle
et Nades (03) et Servant (63)
Budjet minimal : 332 K€