Gisements de fer de la Falémé

Les gisements de minerai de fer de Falémé sont constitués de corps minéralisés lenticulaires disposés comme des perles sur un collier, au sein de schistes cristallins d'origine sédimentaire et/ou volcanique. La position stratigraphique constante des corps minéralisés et de la roche encaissante – une bande de marbre suspendue, identifiée comme horizon repère dans la quasi-totalité des occurrences – suggère une origine principalement sédimentaire pour le minerai de fer. Cependant, la forme et l'étendue des corps minéralisés, ainsi que la composition minéralogique et pétrographique du minerai et de sa roche encaissante, indiquent une formation métasomatique de contact (type Marcona), possiblement consécutive à des intrusions granitiques. Les minerais primaires présentent une intercroissance de magnétite à grains relativement grossiers, allant de 0,01 à plus de 2 mm, avec une moyenne de 0,25 mm, ce qui facilite leur affleurement et leur enrichissement. Par ailleurs, ils présentent des teneurs en soufre relativement élevées sous forme de pyrite ou de pyrrhotite, formées après le minerai de fer. La distribution de la pyrite et de la pyrrhotite dépend en partie de la profondeur : la pyrite prédomine en surface, tandis que la pyrrhotite devient de plus en plus dominante en profondeur . De plus, la distribution des teneurs en soufre au sein des gisements et la prédominance de la pyrite ou de la pyrrhotite varient selon la composition pétrographique de la roche encaissante. La formation de minerais d'oxydation secondaires exempts de soufre dépend principalement de la localisation et de la morphologie des gisements. Par exemple, les gisements de Koudekourou, bien que plissés, sont horizontaux et presque entièrement oxydés (martitisés) jusqu'à leur base. Les gisements de Kouroudiako et de Karakaene, fortement inclinés et situés en altitude, présentent des teneurs en minerais d'oxydation comparativement plus faibles, tandis que les gisements de Farangalia et de Goto, également fortement inclinés et situés en basse altitude, présentent un degré de martitisation plus faible et, par conséquent, une teneur en fer moins élevée.

Les gisements furent mentionnés pour la première fois par Skawych en 1933. Vingt ans plus tard, Soule de Lafont, lors de ses recherches sur les granites de Saraya, mena trois campagnes de prospection sur les minerais de fer de Falémé (1955-1958). Le creusement de 600 mètres de galeries et de 700 mètres de forages permit d'estimer à 60 millions de tonnes la quantité de minerai oxydé affleurant, titrant environ 60 % de fer, ainsi que 40 millions de tonnes de minerai à rouleaux et de canga, titrant de 53 à 55 % de fer. La faible quantité de ces gisements rendait alors l'exploration du gisement minéral peu envisageable.

Entre 1962 et 1972, une série de nouvelles investigations ont été menées dans la région de la Falémé, principalement par le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM). Ces investigations portaient essentiellement sur les minerais sulfurés et comprenaient principalement des levés géophysiques aériens et terrestres, des forages carottés et des interprétations géologiques des zones de Kouroudiako^[1], Karakaene^[2] et Koudekourou^[3]. En 1974, le consortium BRGM-Krupp a entamé des études préliminaires, des essais de traitement et des propositions de conception pour un projet de production de granulés de 10 millions de tonnes. Pour l'exploration progressive des gisements de minerai de fer, la Société des Mines de Fer du Sénégal Oriental (MIFERSO) a été créée en février 1975, avec la République du Sénégal, Kanematsu Gosho, SEREM et Krupp comme partenaires. Les travaux d'exploration ont débuté en 1975 et se sont achevés en 1980.

Aucune activité minière n'est pratiquée dans la partie sénégalaise de la Falémé malgré un projet de développement convenu en 2007 en collaboration avec ArcelorMittal qui déboucha sur une affaire judiciaire^[4],[5].

Les investigations ont été menées durant cinq périodes de sécheresse entre 1975 et 1980. Les travaux de terrain, incluant les levés géologiques et géophysiques, les forages, les puits d'essai et les puits d'échantillonnage à grande échelle, ainsi que l'organisation générale de ces travaux, ont été réalisés par le BRGM. Krupp a participé à l'échantillonnage du minerai à Falémé et a mené les essais de traitement en laboratoire, semi-techniques et à grande échelle, de bouletage et métallurgiques, en coopération avec le Groupe d'étude pour le traitement du minerai de fer (SGA).

Lors de la phase IA, une prospection générale a été menée afin de sélectionner les gisements à explorer. Les zones étudiées étaient Kouroudiako, Karakaene, Safa/Kabelea, Farangalia, Goto, Koudekourou, Kouroukobi, Khosse et Guebouria. Lors de la phase IB, les activités se sont concentrées sur les gisements de Safa, Kouroukobi, Farangalia et Goto. Pour Farangalia et Goto, environ 135 millions de tonnes de réserves probables et potentielles de minerai de magnétite primaire ont été identifiées, avec une teneur moyenne en fer d'environ 45 %. Ces réserves pourraient être enrichies à plus de 68 % de fer lors d'essais de traitement par séparation magnétique à faible champ. Des gisements riches en oxydes ont également été confirmés à Koudekourou et Kouroudiako lors de cette phase, mais selon les estimations initiales, avec respectivement 56 et 26 millions de tonnes, ils étaient moins importants que les minerais primaires. Les gisements de magnétite primaire de Farangalia et Goto ont été explorés lors de la phase IIA. Environ 110 millions de tonnes de minerai de magnétite exploitable, présentant une teneur en fer de 42 à 48 %, ont été identifiées dans chaque gisement. De nombreux essais de traitement, dont deux essais pilotes, ont confirmé le potentiel d'enrichissement de ces minerais en concentrés d'alimentation pour granulés de haute qualité, avec une teneur en fer supérieure à 67 %. Toujours au cours de la phase IIA, des minerais oxydés de surface, présentant une teneur en fer de 52 à 53 %, ont été extraits de 41 chantiers miniers à Koudekourou et Kouroudiako. Un raffinage a permis d'obtenir une teneur en fer de 56 à 60 %, et un traitement gravimétrique a permis d'atteindre environ 63 %.

La phase IIB, grâce à des forages carottés supplémentaires à Farangalia, a apporté la preuve concluante de la présence de 114 millions de tonnes et de 144 millions de tonnes de minerais de magnétite primaires utilisables à Goto, avec une teneur en fer de 42 à 45 %. Avec des taux de récupération respectifs de 52 % et 58 %, avec et sans flottation en aval, il serait possible de produire des granulés de haute qualité à partir des concentrés.

Lors de la phase IIB, des forages à pleine section à Koudekourou ont révélé des minerais oxydés plus riches, avec une teneur en fer supérieure à 64 % à de plus grandes profondeurs. Les réserves totales ont atteint 130 millions de tonnes, avec une teneur moyenne en fer d'environ 59 %. De nombreux échantillons provenant de puits de prospection ont été enrichis à plus de 63 % lors d'essais pilotes réalisés à l'aide d'une machine à jigging et de spirales Humphrey. Des forages à pleine section supplémentaires à Koudekourou, Kouroudiako et Karakaene, durant la phase IIC, ont permis d'identifier de nouvelles réserves et de confirmer les qualités du minerai brut mentionnées précédemment. Les réserves de minerai ont ainsi atteint 226 millions de tonnes à Koudekourou et 73 millions de tonnes à Karakaene. À Kouroudiako, les réserves de minerai ont été estimées à 48 millions de tonnes. Six échantillons importants ont été prélevés dans deux puits d'environ 50 mètres de profondeur à Koudekourou. Des essais d'affinage à grande échelle ont permis d'obtenir des minerais en morceaux et des charges d'agglomération contenant plus de 63 % de fer, avec un rendement de 82 à 85 % pour les minerais oxydés riches.

L'exploration s'est achevée avec la phase IID. Les réserves de minerai oxydé identifiées ou estimées à ce jour ont été quantifiées comme réserves sécurisées grâce aux derniers forages. Deux échantillons en vrac ont été extraits d'un puits d'environ 50 m de profondeur à Kouroudiako, donnant – avec un taux de récupération total d'environ 83 % – du minerai en morceaux à plus de 64 % de teneur en fer et du minerai fritté à plus de 62 % de teneur en fer.