Développement de procédés de gestion/valorisation des rejets miniers et de résidus de procédés issus de l'extraction et de la concentration des terres rares à partir de roches de type carbonatites

 

Chercheur responsable

Jean-François Blais, Institut national de la recherche scientifique (INRS)

 

Domaine : Environnement

Programme projet de recherche orientée en partenariat : Développement durable du secteur minier  (3e concours)

Concours 2016-2017

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Partenaire du projet

  • Commerce Resources Corp.

Équipe de recherche

  • Thomas Genty, Centre technologique des résidus industriels (CTRI)
  • Guy Mercier,  Institut national de la recherche scientifique (INRS)
  • Jean-François Blais,  Institut national de la recherche scientifique (INRS)

Objectifs

Les terres rares (TR) ont permis le développement de technologies de plus en plus performantes dans divers secteurs d'activités. Ceci entraîne une demande grandissante des TR et une augmentation de leur consommation, encourageant le développement en milieu nordique de l'exploitation des TR et du secteur minier. Cependant, ces exploitations minières peuvent générer des rejets potentiellement contaminés par des éléments radioactifs (Th, U, etc.), des TR (Ce, La, Y, etc.), des métaux (Be, Ba, As, Cd, Co, Zn, etc.) et des anions (F-, PO43-, etc.). Il est donc primordial de développer des technologies de gestion et de valorisation de ces rejets potentiellement toxiques, applicables dans un milieu nordique isolé et fragile. Les procédés hydrométallurgiques sont des approches de choix, car ils permettent d'extraire les contaminants présents dans les rejets miniers, améliorant ainsi le potentiel de valorisation des résidus solides et réduisant les quantités de déchets rejetés et donc leur impact sur l'environnement.

Résultats attendus et retombées escomptées

Le présent projet de recherche, d'une durée de trois ans, est basé sur un partenariat entre une industrie minière (Commerce Resources Corp), des firmes de consultants (Norda Stelo et Dahrouge Geological Consulting Ltd) et deux centres de recherche (INRS et CTRI). Les objectifs principaux de ce projet sont de développer de nouvelles technologies de gestion et de valorisation des rejets miniers et des résidus de procédé d'extraction adaptées à l'exploitation des TR en milieu nordique et de former de nouveaux spécialistes et experts. Dans ce cadre, les objectifs de ce projet sont multiples et visent à :

a) caractériser les résidus miniers et évaluer la disponibilité des contaminants (PO43-, Fl-, Th, Ra, Ba, Cd, Mn, Zn, etc.) lors de leur stockage;
b) développer un procédé de stabilisation des contaminants présents dans les rejets miniers;
c) traiter les eaux de drainage;
d) caractériser les résidus solides (riches en CaF2) issus des étapes d'extraction des TR;
e) développer un procédé d'extraction du Th présent dans ces résidus et dans les effluents issus de l'étape d'extraction;
f) évaluer le potentiel de valorisation de ces résidus après extraction des contaminants et g) réaliser une étude technico-économique des procédés développés.


La réalisation de ce projet fournira un inventaire des contaminants problématiques (métaux, TR, Th, etc.) présents dans les rejets miniers et leur disponibilité dans l'environnement. Des méthodes de stabilisation des résidus et de traitement des eaux de drainage, applicables en milieu nordique, seront également développées. Un concentré de CaF2 pur et commercialisable auprès de certaines industries sera également obtenu. L'une des retombées de ce projet sera la diminution des impacts environnementaux liés à l'exploitation des TR du projet minier Ashram suite au développement de technologies de stabilisation/traitement/valorisation des résidus. Les procédés de purification du concentré de CaF2 permettront également de réduire la taille des parcs à résidus et l'importation de cette matière première par les alumineries et les aciéries. Enfin, les connaissances acquises pourront être appliquées aux autres gisements de TR présents au Québec et au Canada.

Appel de propositions

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