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FONDERIE HORNE

Du concentré au produit fini

La matière première nécessaire à la production d’anodes et de cathodes de cuivre sont les concentrés, qu’on retrouve en majorité sous forme de poudre, obtenue par concassage et broyage de minerai. À la Fonderie Horne, nous ajoutons aussi des matériaux recyclés à notre procédé.

À la suite de la réception de ces matériaux à notre usine de Rouyn-Noranda, les concentrés et matériaux recyclés suivent différentes étapes de transformation pour en arriver au produit fini : des anodes de cuivre pures à 99,1 %. Ces anodes, envoyées à l’affinerie CCR de Montréal-Est subissent par la suite un procédé d’électro-affinage afin d’en faire des cathodes. C’est cette étape qui permettra de récupérer plusieurs produits et métaux précieux, grâce au traitement des boues anodiques. À la fin de cette chaine de transformation, nous obtenons des cathodes pures à 99,99 % destinées aux marchés.

Les étapes de l’affinage du cuivre à la Fonderie Horne

Dès l'arrivée à l'usine, un système de contre-vérification est mis en branle pour s'assurer que les matériaux reçus sont conformes aux autorisations. Après l'échantillonnage, le triage et le déchiquetage, les lots de matériaux recyclés sont acheminés principalement au réacteur Noranda, selon leur taille, leur nature et leur teneur. Les quelque 740 000 tonnes de concentré de cuivre et autres matériaux contenant du cuivre et des métaux précieux, combinées aux matériaux recyclés, sont acheminées par convoyeurs vers le réacteur.

La fusion s'effectue dans le réacteur où le concentré et le fondant sont chauffés à une température de 1200°C. Après avoir atteint une teneur de 70 % en cuivre, la matte est transférée dans le convertisseur Noranda. L'enrichissement en oxygène de l'air utilisé génère suffisamment de chaleur pour éliminer pratiquement le besoin de combustibles.

Mis en opération en 1997, le convertisseur Noranda fonctionne sous un principe semi-continu; notre technologie est unique au monde. Il transforme la matte du réacteur pour l'amener à une teneur en cuivre de 98 %. Le cuivre ainsi produit est transféré dans les convertisseurs pour une autre étape de transformation.

Le concentrateur reçoit la scorie produite par le réacteur et le convertisseur Noranda. Après concassage, elle est réduite en fines particules dans les broyeurs à boulets, puis est pompée vers les cellules de flottation. On récupérera le cuivre en le séparant physiquement de ses impuretés.

L'usine d'acide sulfurique comprend trois sections : dans la première, les gaz humides sont nettoyés, refroidis et asséchés; dans la deuxième (gaz secs), l'anhydride sulfureux (SO2) est transformé en anhydride sulfurique (SO3), lequel est absorbé dans la dernière section (acide fort) afin de produire de l'acide sulfurique de haute qualité (H2SO4). Plus de 640 000 tonnes métriques d'acide sont produites annuellement.

Le cuivre du convertisseur Noranda est transféré dans des fours de pyro-affinage (les convertisseurs) où l'on élimine les impuretés restantes par oxydation et scorification.

Du gaz naturel est utilisé pour enlever l'excès d'oxygène dans le cuivre provenant des fours de pyro-affinage (convertisseurs). Rendu pur à 99,1 %, ce cuivre est finalement moulé en anodes de 340 kg.

Les anodes de cuivre sont transportées, par wagons ou par camions, vers l'affinerie CCR, de Montréal-Est, pour une dernière étape de transformation. Le cuivre sera purifié à 99,99 % puis vendu sur le marché.

Les étapes de l’électro-affinage du cuivre et du traitement des boues anodiques à l’affinerie CCR

Le cuivre est reçu sous forme d'anodes d’une pureté d’environ 99 %. Ces plaques agiront comme des électrodes dans le processus d'affinage. Ces anodes sont placées dans un électrolyte, un bain composé d'éléments conducteurs qui dissout le cuivre et le sépare de ses impuretés qui tombent dans le fond du bassin. Par électrodéposition, le cuivre se dépose sur une cathode composant une nouvelle plaque à un niveau de pureté maximal. En raison de la nature du processus, une fraction des anodes non dissoutes est refondue (au four à anodes) pour reformer de nouvelles anodes.

Au cours du processus d'affinage, certaines des impuretés se dissolvent et se mélangent au bassin d'électrolyte qui est régulièrement épuré, afin de pouvoir continuer à produire une cathode de cuivre pure à 99,99 %. Les impuretés qui ne sont pas dissoutes dans l'électrolyte créent une boue anodique contenant les métaux précieux ainsi que d'autres éléments.

L'affinerie CCR dispose des équipements et de l'expertise pour traiter les boues anodiques, non seulement celles produites à l'interne, mais aussi celles d'autres entreprises moins bien équipées. Ainsi, les boues sont mises dans un convertisseur rotatif, afin de séparer les impuretés restantes et de produire des anodes Doré contenant principalement les métaux précieux.

Les anodes Doré sont alors traitées à l'affinerie d'argent. Des lingots d'argent de haute qualité (purs à plus de 99,99 %) sont produits. Comme pour le cuivre, une boue anodique est récupérée et acheminée vers l'affinerie d'or. Grâce à divers procédés hydrométallurgiques, des lingots d'or de haute qualité (purs à plus de 99,99 %) ainsi qu'un concentré de platine/palladium sont produits et vendus sur le marché.

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