RESSOURCES 21 Ressources métalliques stratégiques du 21è Siècle ressources21.univ-lorraine.fr - MINES ParisTech
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
RESSOURCES 21
Ressources métalliques stratégiques du 21è Siècle
ressources21.univ-lorraine.fr
LABEX 2011-2021
1
RESSOURCES 21
Ressources métalliques stratégiques du 21è Siècle
LE PROJET
Contribuer au développement d’outils conceptuels
novateurs utilisables en prospection stratégique et
tactique des métaux stratégiques
Aller du processus concentrateur aux modes de
valorisation, de recyclage et à la protection de
l’environnement
=> aide à la décision pour les entreprises et les pouvoirs
publics en prospection, exploitation et valorisation des
ressources minérales
2
RESSOURCES 21 : les laboratoires de l’OSU
OTELO
1- Genèse des 2- Traitement des 3- Impacts
gisements minerais environnementaux
G2R (CRPG/ GOCAD/LIAD) LEM/ STEVAL (LIMOS, LIEBE, LES,
Geodynamique, fluides, Separation, Flotation LEM, G2R, LAEGO)
cycle des métaux Impact des résidus et
stériles miniers sur eaux
Depôt de mine et de surface
transferts vers la
Extraction biosphere
Source 3 Ingéniérie minière Après –mine : impacts
LAEGO LAEGO, Monitoring
Transport Stabilité des pentes,
carrières, et galeries
minières
25/01/2012 3
6 actions thématiques prioritaires
• les verrous scientifiques au cœur de la problématique :
- ATP1 Décrire et comprendre les processus de
concentration des métaux stratégiques
- ATP2 Mettre au point de nouveaux procédés éco-
responsables de concentration et de recyclage
- ATP3 Caractériser et appréhender la dissémination des
métaux dans l’écosphère et leur impact écologique
• les actions de consolidation :
- ATP4: Nouvelles frontières analytiques : doser et localiser les
éléments en traces– datation
- ATP5: Modéliser la géométrie, le transport et les processus
physico-chimiques en 3D
- ATP6 : Inventer et développer des capteurs environnementaux
biogéochimiques
4
Risques d’approvisionnement
Choix de cibles et métaux
5 Terres rares
Platinoides
Ge Nb
Mg
Sb
Ga
W
In F
Importance
Be économique
1 Co Ta
Cr 10
Li 5 Re
Te Mo ZnV Mn10
Co Ni
Les terres rares
• La Chine représente 97% de la production mondiale en 2009, et
restreint ses exportations en imposant des quotas
Pas de production en Europe
• nouvelles mines sur le point d’ouvrir, mais problèmes de traitement
- séparation des
porteurs et le
procédé d’extraction
des terres rares :
possible mais peu
économique.
- >> emploi de
substituts de
moindre
performance
Fractionnements et enrichissement en TR
)
(travaux en cours)
Enjeux : comprendre l’enchainement des
processus à l’origine des
enrichissements
Rôle des processus subsolidus et
supergènes sur l’expression
minéralogique des porteurs
Relation entre distribution minéralogique
et choix de processus de valorisation
100000
Eudyalite
Eudyalite
10000
Phase 2 Na, Ca, Si, Ti, TR
Phase 3 très riche en TR 1000
Etat de l’art : Effets des TR sur l’homme et
Lanthanides affectent fonctions cognitives: attention, apprentissage ,
l’environnement
mémoire -> enfants chinois dans les régions caractérisés par de
fortes teneurs en lanthanides (Zhao et al., 2010).
La3+ affecte le développement neurologique des animaux
en développement (Feng et al., 2006).
TR s'accumulent chez les micro-organismes (Tsuruta, 2007),
les organismes terrestres (Xu et al., 2003) et aquatiques
- calmars (Ichihashi et al., 2001)
- krill (Palmer et al., 2006)
- carpe (Tu et al., 1994),….
Images SRXRF -Calcium
Cerveaux Rats soumis à
0,1 – 2 et 40mg/Kg
LaCl3 ( Feng et al., 2006)
Evaluation des dangers et risques
écotoxicologiques
Environnement : Etudes de laboratoire
1)essais biologiques normalisés (Ames, Microtox, Vicia
faba, Eisenia fetida, Pseudokirchneriella subcapitata,
Daphnia magna ...)
2)Etudes des effets transcriptomiques et protéomiques,
sélection de biomarqueurs nouveaux ou spécifiques
Où se trouvent les métaux dits de haute technologie ?
Pas de gisement individuel de ces éléments
Eléments mineurs ou en trace
In
Sous quelle forme minéralogique ?
Te
Quelles sont les phases hôtes ?
A quelles teneurs ?
Quelles sont leurs spéciations ?
Ga
Quels sont les cycles associés à ces éléments ?
Quels sont les processus métallogéniques conduisant à Se
l’enrichissement de ces éléments ?
Projet Intercarnot Projet Ge
Macédoine Ge et traces dans
sphalérite
2500 ppm
des MVT
G2R-CRPG 500 ppmMétaux rares (Nb, Ta), W, Sn, Li Potentiel en du N Massif central 70 000 t de Ta à 250 ppm (au top du facies B1 de Beauvoir) Wolframite, 10 000 t WO3 (La Bosse)
W (Be), Li, Nb-Ta : comportement dans la transition magmato-hydrothermale ? un porteur de Nb : fluctuation, répartition du Nb dans FeWO4 , sous quelle forme ?? + association avec les niobotantalates : fractionnement, évolution de Nb et Ta dans les magmas
Des problématiques de séparation et d’environnement • Comment optimiser la séparation des éléments co-existants dans un même minerai ? • Peut-on exploiter à très faible teneur et améliorer encore le rendement d’extraction, tout en préservant l’environnement ? 13
Valorisation des ressources et des déchets
industriels
STEVAL
Station pilote pour les techniques
de separation : STEVAL
Un outil pour les changements d’échelle
du laboratoire au pilote et au traitement
industrielDe nouveaux défis aux frontières entre disciplines
Gestion des nouvelles ressources
• Développer des procédés novateurs pour rendre exploitables les nouvelles
ressources primaires à basse teneur
• Intégrer le cycle complet du métal, de la concentration primaire aux
réusages
Gestion environnementale
• Identifier l’impact environnemental et assurer la préservation des
environnements
(écotoxicité, gestion des écosystèmes et des territoires, exploitation et
réhabilitation, observation et surveillance)
>>> développer les interactions entre métallogénie, minéralurgie et
biologie
>>> développer les approches de biogéochimie pour la définition de
capteurs environnementaux, la phytoextraction
15Relations avec les autres laboratoires et partenaires
en France et en Europe
>> nécessité de fonctionnement en réseau
• collaborations à développer avec le Labex « Géofluides et
volatils » Orléans (« Voltaire »)
• participation à l’Era-net Era-Min dans le domaine des
Ressources
• nouvelles perspectives européennes à développer en
relation avec les partenaires miniers, académiques et
bureaux européens
• poursuivre l’effort sur des projets communs entre Instituts Carnot
: ICEEL –Nancy, BRGM, IFREMER , (ISOFOR)Vous pouvez aussi lire
