L’extraction et le traitement du minerai d'uranium naturel

Exploitation, traitement du minerai : atelier d'enfûtage de l'usine de traitement du minerai de somaïr. Niger

La faisabilité technique et économique des projets miniers étant prouvée, le minerai d’uranium peut être exploité selon les caractéristiques du gisement, en mine à ciel ouvert (carrières), en mine souterraine ou par récupération in situ (ISR). Une fois extrait, ce minerai est transporté vers une usine de traitement, afin d’obtenir un concentré d'uranium, le « Yellow Cake ».

Trois configurations d’exploitation

Pour extraire l’uranium, il est nécessaire d’accéder au gisement, soit :

  • en retirant la partie de la roche qui le recouvre, pour les gisements peu profonds et inférieurs à 150 mètres (mines à ciel ouvert),
  • en creusant des galeries si le minerai se situe en profondeur, pour les gisements plus profonds pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres (mines souterraines),
  • par forage, en injectant dans le sol une solution chimique, acide ou alcaline, qui est ensuite pompée pour en extraire l'uranium, c’est la récupération in situ. Cette méthode est dédiée aux gisements à faible teneur situés dans des aquifères. Ce type de gisement est exploité uniquement au Khazakstan.

En fonction du volume de minerai contenu dans le sol et de sa concentration en uranium, une mine peut être exploitée pendant 10 à 50 ans.

Protection du personnel

  • L'exploitation des mines d’uranium peut présenter des risques pour la santé des mineurs du fait de l’inhalation de poussières ou de radon, gaz provenant de la désintégration de l'uranium. Des mesures de protection efficaces réduisent ces risques : des systèmes d'arrosage permettent d'abattre les poussières et une importante ventilation est assurée en permanence dans les mines souterraines.


  • Dans certaines mines aux gisements très concentrés, l'exploitation se fait à distance par télé-opération évitant ainsi le contact du personnel avec les zones en exploitation.

Du minerai au Yellow Cake : la purification et la concentration de l’uranium

L'uranium extrait des mines à ciel ouvert ou souterraines doit être séparé de sa gangue rocheuse et débarrassé d'un maximum d'impuretés. Pour éviter le transport inutile de quantités importantes de minerai sur de longues distances, cette opération de concentration s'effectue à proximité immédiate des sites miniers.

Une fois extrait de la mine, le minerai est traité, en fonction de sa teneur, par :

Traitement dynamique :

Le minerai riche extrait de la roche (teneur > 1 ‰) est transporté vers une usine de traitement. Il est alors :

  • concassé et broyé par des procédés mécaniques,
  • traité et purifié par des solutions chimiques,
  • extrait des liquides obtenus à l’aide de solutions organiques ou de résines échangeuses d’ions,
  • lavé, filtré,
  • précipité et séché.

Traitement par lixiviation en tas par voie acide :

Cette technique moderne de valorisation des minerais à basse ou très basse teneur (< 1 ‰) mise en place par SOMAÏR est opérationnelle depuis 2009. La lixiviation est dite « en tas », parce que le minerai est d’abord amassé et tassé. Il s’agit d’une première mondiale dans le domaine de l’uranium. Les différentes étapes sont les suivantes :

  • concassage du minerai dans un atelier dédié pour le réduire à la taille adaptée,
  • agrégation des grains par un agglomérateur, à l’aide d’eau et acide. Objectif : assurer la perméabilité et la bonne tenue des futurs tas,
  • acheminement du minerai jusqu’à l’aire de lixiviation par des convoyeurs,
  • mise en tas par des élévateurs positionnés sur l’aire,
  • arrosage continu du tas de minerai pendant environ 3 mois par une solution acide,
  • drainage et collecte des jus enrichis traversant les tas,
  • extraction de l’uranium par solvant, dans un atelier de traitement chimique.

Après séchage du minerai, on obtient un concentré solide d’uranium appelé « Yellow Cake » (littéralement gâteau jaune du fait de sa couleur et de sa texture pâteuse) contenant environ 75 % d'uranium, soit 750 kg par tonne.

Le « Yellow Cake » est calciné pour le débarrasser de ses impuretés (poudre grise), conditionné et mis en fût (contenant entre 450 et 600 kg de concentré d’uranium). Il est ensuite expédié jusqu'aux usines de conversion pour y subir de nouveaux traitements chimiques.

Une traçabilité totale

AREVA, opérateur de SOMAÏR et de COMINAK, assure une traçabilité totale de la production d’uranium, y compris pendant les phases de transport jusqu’aux usines de conversion chimique.

  • L'enfûtage est automatisé sur les sites : les fûts y sont numérotés, pesés et plombés.
  • Le stockage en attente d'expédition est placé sous surveillance.
  • Les tonnages « entrée » et « sortie » d'usine sont contrôlés et font l'objet de bilans systématiques.
  • Les transports sont effectués par route sous escorte jusqu'au port d'embarquement de Cotonou, au Bénin. Sous contrôle des douanes, les fûts plombés sont placés dans des conteneurs également plombés.
  • Le « Yellow Cake » est expédié en bateau vers les usines de conversion et d’enrichissement au choix du client. Une fois sur place, le concentré d’uranium est converti et enrichi.
Contacts d'AREVA  au Niger
Le projet PUMA à SOMAÏR