CIRCUIT DE DISSOLUTION (FUSION) CAUSTIQUE

On utilise le circuit de fusion caustique pour le traitement d’échantillons pouvant peser jusqu’à 500 kg, afin d’y récupérer des diamants de plus de 0,10 mm. Le procédé utilise successivement le broyage par frottement, la séparation par liquides denses et la digestion complète de la roche en la soumettant à une solution complète ultrabasique à haute température (hydroxyde de sodium). Durant la phase finale, tous les minéraux qui constituent la kimberlite sont pratiquement dissous, sauf les diamants. Les résidus sont alors observés au microscope pour y trouver et récupérer les diamants. Les diamants sont mesurés en millimètres en les faisant passer à travers des tamis à mailles carrées. Compte tenu de la taille réduite de l’échantillon, les diamants récupérés par fusion caustique affichent une taille allant de 0,10 mm à 1,70 mm.

USINE DE SÉPARATION EN MILIEU DENSE

Les échantillonnages de kimberlite sont traités aux installations de séparation en milieu dense (« SMD ») de Stornoway, soit aux installations de Vancouver Nord, capables de traiter 5 tonnes par heure, soit à celles du site du projet Renard capables de traiter 10 tonnes par heure, ou encore à celles de Thunder Bay (exploitées par Microlithics Laboratories), capables de traiter 1,5 tonne par heure, pour récupérer des diamants de plus de 0,85 mm, comme mesuré par un tamis à mailles carrées (le seuil de coupure du tamis peut varier selon l’échantillon).

Les échantillons sont d’abord désagrégés par un procédé de concassage réitéré, conçu pour limiter les risques de bris de diamants. La kimberlite concassée passe ensuite à travers une séquence de lavages et de criblages et vient ensuite alimenter le cœur de l’usine SMD. L’appareil consiste essentiellement en une centrifugeuse haute pression ou « cyclone ». Au cours de son passage dans l’usine SMD, la matière kimberlitique est mélangée à de l’eau et à du ferrosilicium, une poudre dense, à grains fins, qui augmente efficacement la densité de l’eau du procédé. La pulpe qui en résulte est centrifugée à grandes vitesses, créant un gradient de densité très efficace. Ainsi, les matériaux les plus légers remontent en haut du cyclone et sont rejetés. Les minéraux indicateurs de haute densité, dont les diamants, se concentrent à des niveaux moins élevés de l’appareil et sont évacués du cyclone par une ouverture au fond de celui-ci.

Le concentré est par la suite examiné pour y trouver des diamants en utilisant le Trieur à rayons X et la table graissée.

TRIEUR DE DIAMANTS À RAYONS X

Le trieur de diamants à rayons X du laboratoire de Vancouver Nord de Stornoway est un appareil qui se fonde sur la propriété que possèdent les diamants de fluorescer lorsqu'exposés aux rayons X. Le concentré humide de minéraux lourds est introduit dans le trieur à rayons X où il est exposé à des rayons X. Quand un diamant fluoresce, la lumière qui apparaît est détectée par un photomultiplicateur, amplifiée puis convertie en un signal électrique. Le signal est alors transmis à un dispositif d'éjection qui sépare mécaniquement le diamant des autres matériaux et le dirige vers un contenant sous clé. Les diamants sont alors mesurés, pesés et leurs caractéristiques établies dans le laboratoire d’observation.

Le trieur à rayons X peut détecter des diamants d’une taille comprise entre 1 mm et 25 mm. Même si nombre de facteurs peuvent influer sur l'efficacité de la récupération de diamants, le trieur à rayons X récupère plus de 98 % des diamants présents dans l'échantillon.

TABLE GRAISSÉE

Les diamants sont hydrophobes (ils repoussent l'eau) et adhèrent facilement à la graisse ou à l'huile. Une « table graissée » utilise ces propriétés physiques pour séparer les diamants des graviers alluviaux ou du concentré kimberlitique. La table graissée du laboratoire de Stornoway est utilisée comme circuit final de récupération pour les diamants n'ayant pas été récupérés par le Trieur à rayons X. Après deux passages dans l'appareil à rayons X, les résidus de kimberlite sont déversés sur une table couverte d'une couche de graisse spécialement formulée. Pendant que les fragments de rejets rocheux et les minéraux sont entraînés par lavage et par pulvérisation, les diamants, eux, résistent car ils sont mouillés et adhèrent à la surface graissée. Les diamants revêtus de graisse sont raclés de la table, bouillis dans de l'eau pour en enlever la graisse et nettoyés dans une machine de dégraissage aux solvants. Les concentrés de diamants qui en résultent sont acheminés vers le laboratoire d’observation pour y être triés à la main.

LABORATOIRE D’OBSERVATION

Les concentrés de l’usine SMD sont examinés pour y trouver des diamants dans un laboratoire distinct réservé spécialement aux diamants. Les pierres que l’on récupère à cette étape sont (pour des échantillonnages de moins de 100 tonnes) d’une taille supérieure à 0,85 mm, comme mesuré par un tamis à mailles carrées. Ils sont vérifiés, décrits et mesurés de la même façon que les diamants récupérés des résidus de fusion caustique.

Du personnel technique observe aussi les résidus du circuit de fusion caustique à un endroit spécifique du laboratoire de Stornoway. Après la séparation des résidus poudreux, chaque diamant est vérifié, morphologiquement décrit et mesuré précisément avant d’être stocké.

North Vancouver

Les origines du laboratoire North Shore remontent à 1994 lors de sa création par Ashton Mining of Canada (« Ashton »). À cette époque, le laboratoire est simplement constitué d’une usine de séparation en milieu dense capable de traiter une tonne à l’heure heavy mineral processing et d’un appareil de traitement des minéraux lourds laboratoire d’observation. En 1997, on y ajoute un circuit de dissolution (fusion) caustique pour faciliter l’évaluation des kimberlites nouvellement découvertes. Et en 1998 se greffe un Trieur à rayons X pour faciliter l’extraction des diamants des concentrés de SMD. En 2004, le laboratoire déménage à son emplacement actuel (980 West 1st Street, Unit 116) et la SMD est portée à cinq tonnes à l’heure. En 2007, après avoir acquis Ashton, Stornoway met à niveau le Trieur à rayons X ajoute une table graissée et se départit de presque tout l’équipement de traitement des minéraux lourds. On procède également en 2007 à la construction sur le site même du projet Renard au Québec d’une SMD capable de traiter dix tonnes à l’heure et permettant de transformer la kimberlite des échantillons en vrac en un concentré envoyé par la suite à North Vancouver pour traitement final et récupération des diamants.

Microlithics à Thunder Bay

Localisés à Thunder Bay (Ontario), les laboratoires de Microlithics, une firme indépendante de traitement des minerais au service exclusif de Stornoway et de ses sociétés affiliées, offrent les services suivants :

Séparation par milieu dense
Fusion caustique
Microfusion
Traitement des minéraux indicateurs
Extraction des minéraux indicateurs de la roche
Collecte des diamants

L’usine SMD de Microlithics, propriété de Stornoway, est capable de traiter une tonne par heure. Acquises à l’état neuf de Dowding, Reynard and Associates en Afrique du Sud, ces installations furent livrées à Stornoway en novembre 2005. Elles sont utilisées essentiellement pour l’évaluation et l’estimation des projets diamantifères en phase d’exploration de reconnaissance, mais elles sont configurées spécialement pour récupérer une grande proportion de diamants de petite taille, qui sont généralement sous-échantillonnés dans les installations pilotes plus importantes.

Assurance qualité et contrôle de la qualité

Stornoway se conforme à des normes de contrôle de la qualité (« CQ »), d’assurance-qualité (« AQ ») et à la « chaîne de procédures de surveillance » dans tous les aspects de ses activités, tant sur le terrain qu’en laboratoire.

Avant que les échantillons ne soient envoyés à un quelconque laboratoire, nous suivons sur le terrain des procédures strictes en matière de contrôle et de chaîne de surveillance de la qualité. Les pratiques sur le terrain visent à réduire les possibilités de contamination des échantillons et consistent notamment en l’utilisation de numéros d’échantillon uniques, de codes-barres, de sceaux de sécurité et de lieux de stockage sûrs.

Nous respectons également les procédures de chaîne de surveillance habituelles dans l’industrie pour tout ce qui touche la livraison et la manutention des échantillons, du départ du terrain jusqu’à l’arrivée au laboratoire.

Le laboratoire interne de Stornoway applique les procédures normalisées d’assurance et de contrôle de la qualité (« AQ/CQ ») pour tout ce qui a trait à ses activités. Les programmes AQ/CQ s’inspirent des directives publiées par le Conseil canadien des normes (CCN) et l’Organisation internationale de normalisation (ISO), communément connues comme le guide ISO 25 (1990) et la série de directives ISO-9000. Tous les travaux AQ/CQ sont exécutés sous la surveillance d’un géologue du processus spécialiste du contrôle de la qualité qui relève directement du responsable du laboratoire.

Des essais AQ/CQ sont menés sur 5 à 10 % des échantillons et comprennent des ajouts aléatoires d’échantillons connus, des tests réguliers et une calibration de tout l’équipement en utilisant des normes de référence et des échantillons témoins. Les rapports générés sont archivés pour toutes les étapes, et des mesures correctives sont mises en œuvre dès qu’un aspect de la procédure de laboratoire ne respecte pas les normes.

Les programmes AQ/CQ et de sécurité sont également suivis pour les circuits de récupération des diamants. Ils comprennent des essais et la calibration de tout l’équipement en utilisant des étalons et des blancs, des vérifications du matériel rejeté, l’archivage de tous les enregistrements des procédures et des données, ainsi que des lignes correctives pour modifier une procédure qui ne respecte pas les normes.

Robin Hopkins, géologue et vice-président de l’exploration chez Stornoway, est la personne responsable de l’élaboration et de la mise en oeuvre des programmes sur le terrain, de la vérification et de l’assurance de la qualité des résultats analytiques obtenus par le laboratoire.