Un bref calcul mental donne conscience de l’ampleur étourdissante de l’opération. Sur le bord extérieur de la mine d’Aitik, exploitée par le groupe suédois Boliden près de la ville de Gällivare, dans le nord de la Suède, un camion minier se gare aux côtés d’une grue excavatrice. Quelques gigantesques coups de pelle déversent chacun assez de roche pour encombrer un studio parisien et suffisent pour remplir la benne jaune à ras-bord. Trois chiffres rouges, difficilement discernables au-dessus de roues des quatre mètres de haut, indiquent qu’elle contient 317 tonnes de roches. Une masse… dans laquelle ne se trouve pourtant que 300 à 600 kilos de cuivre (ainsi que quelques grammes d’or et d’argent), soit de quoi fabriquer seulement trois à six voitures électriques de type Tesla !
Moins de 0,2% de cuivre
C’est cette donne géologique – des teneurs en dessous de 0,2% ainsi que la nécessité d’enlever une tonne de roche stérile pour avoir accès à une tonne de minerai – qui justifie l'étendue de la mine et des installations qui l’entourent. Pour garder une opération rentable malgré les faibles teneurs, Boliden joue sur la taille et extrait 90 millions de tonnes de roches par an. Mais le spécialiste minier a optimisé à fond sa productivité et profite de la montée en puissance du cuivre pour la transition énergétique pour mettre en avant la faible empreinte CO2 du métal rouge qu'il produit, proche de 1,5 kilo de CO2 par kilo de cuivre quand la moyenne mondiale tourne entre 2,5 et 4.
photo Pascal Guittet Ce n’est qu’au bord de la mine qu’on en mesure la taille. Le fond, qui atteint 545 mètres, est recouvert d’une légère brume vaporeuse, tandis que les véhicules miniers qui travaillent autour de cet énorme trou – 3,5 kilomètres de long pour 1,2 de large – se distinguent difficilement d’un bord à l’autre. Ouverte en 1968, la mine de Boliden, qui y emploie 900 personnes en propre et autant de sous-traitants, est l’une des plus grandes d’Europe. C’est surtout la mine de cuivre à ciel ouvert la plus productive du monde, en termes de tonnes de roches extraites par employé. Un choix inévitable, assure le directeur de la communication du groupe, Klas Nilsson : «Les teneurs tournent autour de 0,2%, et même moins en ce moment. Il faut donc des grosses machines et un système de production à grande échelle et automatisé pour être compétitif».
Guittet Pascal La première étape consiste à récupérer le minerai. Dans la mine, des foreuses posent des explosifs pour briser la roche et permettre aux engins miniers de la récupérer, afin de dégager des accès et de dégager les stériles, des roches sans valeur industrielle dont Boliden se débarrasse à côté de la mine. En 2023, Boliden doit agrandir la largeur de sa mine pour continuer à miner, quitte à récupérer davantage de roche sans valeur et à détériorer ses performances économiques. Reste qu’avec un coût de production moyen de 1,28 dollar par livre de cuivre extraite en 2022, la mine a pu profiter des bons prix du cuivre pour générer 7 365 millions de couronnes suédoises (autour de 650 millions d’euros) de chiffre d’affaires… pour une marge nette de plus de 40% !
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Un circuit en grande partie électrique
photo Pascal Guittet Alors que lamajorité des roches stérilessont transportées par camions, près de 7 kilomètres de convoyeurs électriques permettent d’acheminer le minerai concassé vers la zone de stockage et de traitement. Le système permet de limiter l’usage d’engins miniers et d’éviter tout stockage intermédiaire dans la mine.
photo Pascal Guittet La mine s'électrifie elle aussi progressivement. Depuis 2019, Boliden installe une ligne de caténaire pour permettre aux camions chargés de roches de s’y brancher et de faire une partie du trajet pour sortir de la mine sans émettre de CO2. Un travail mené en collaboration avec les fabricants d’engins miniers Caterpillar et Volvo ainsi que le spécialiste des systèmes électriques suédois ABB. «A la montée, les camions consomment 595 litres de diesel par heure, mais installer des caténaires améliore aussi la productivité : les camions avancent deux fois plus rapidement», chiffre la directrice du département durabilité de Boliden, Emma Rönnblom. Pour se passer complètement de combustibles fossiles, «les batteries seront sans doute la prochaine étape, mais cela suppose des développements technologiques supplémentaires», juge-t-elle.
Du minerai au concentré de cuivre
photo Pascal Guittet Reste à concentrer le cuivre. Dans une usine quasi-vide, où seules huit personnes suffisent à superviser les opérations, le minerai grisâtre arrive à toute vitesse sur des convoyeurs, et est progressivement réduit en poudre au sein de deux lignes de concasseurs. Remplies d’eau et de roches, ces gigantesques tubes rotatifs, dont le plus gros fait dix mètres de haut, fracassent le minerai contre lui-même pour faciliter la libération des métaux d’intérêt. Ils peuvent broyer 3 000 tonnes par heure, au prix d'une importante dépense énergétique : l’usine de concentration dispose d'une alimentation de 100 MW d’électricité. Une situation classique puisqu'en raison de ses faibles teneurs, le cuivre consomme la majorité de l’énergie utilisée par le secteur minier dans le monde.
photo Pascal Guittet Une fois la roche réduite en bouillie, la mixture gagne une salle adjacente, où des rangées de cuves jaunes séparent progressivement le cuivre de l'eau et des roches sans intérêts. Dans ces cellules, dites de flottation, l’écume dorée qui se forme indique la présence de chalcopyrite. Le minéral composé à 35% de cuivre que Boliden recherche à Aitik, qui est séparé du reste de la roche par l'intermédiaire d'un produit chimique réactif. En générant des bulles depuis le fond de la cuve, le cuivre est ainsi tiré vers le haut et flotte, séparé du reste. Une opération qui s'effectue en deux étapes, comprenant chacune plusieurs passages en cuve pour optimiser la récupération et récupérer aussi le soufre et le fer, rejetés dans un bassin à résidus spécial. Le cuivre est ensuite séparé de l’eau dans une cuve de décantation, puis séché dans des filtres à air comprimé, avant d’être envoyé par train vers la fonderie de Boliden Rönnskär, près de Skellefteå.
photo Pascal Guittet Encore recouvert de neige après l’hiver, le bassin de stockage des résidus permet de ne pas rejeter les eaux usées dans la nature, et de réutiliser une partie d’entre elles… En comptant la pluie qui tombe sur la mine, «l’ensemble de la zone est en équilibre hydrique», assure Emma Rönnblom. En 2022, Boliden a annoncé un chantier à cinq milliards de couronnes (entre 450 et 500 millions d’euros) pour reconstruire et fortifier sa digue de retenue des résidus. Autre projet dans les cartons : réutiliser les résidus à forte teneur en soufre, déjà stockés séparément, pour produire de la pyrite et la vendre à la société minière LKAB, en quête d’acide sulfurique pour le projet d’extraction et de raffinage des terres rares qu’elle développe.
(Tous les crédits photos : Pascal Guittet)
