Hydrométallurgie La bastnaésite, la monazite et le xénotime sont les trois minéraux reconnus pour contenir des ÉTR en quantité suffisante. La plupart des concentrés obtenus par des procédés de séparation physique, tels que la flottation, la séparation magnétique, la concentration gravimétrique ou des combinaisons de ces procédés, contiennent ces minéraux ainsi que d’autres minéraux accessoires contenant également des ÉTR. Ces minéraux primaires à ÉTR constituent les principales ressources d’ÉTR en Amérique du Nord. Des ressources secondaires d’ÉTR ont également été découvertes au Canada et les éléments de ces gisements se présentent sous forme d’ions métalliques adsorbés sur des argiles ou des schistes. Les technologies d’extraction hydrométallurgique appliquées aux concentrés de minéraux sont différentes de celles appliquées aux concentrés de type ions adsorbés. La séparation des métaux des concentrés comprend un procédé initial de dissolution chimique des minéraux. La fragmentation permet une dissolution chimique complète des minéraux à ÉTR. La fragmentation peut nécessiter une torréfaction pour favoriser une attaque efficace par un agent chimique. Par inadvertance, d’autres minéraux dont la séparation n’avait pas réussi à l’étape de la concentration physique se dissolvent également, contribuant à augmenter l’utilisation de produits chimiques et à compliquer les procédés d’extraction des métaux. La quantité de produits chimiques requise est déterminée par la pureté du concentré. Étant donné que chaque concentré produit pour chaque gisement de minerai est unique, le procédé de séparation chimique ainsi que sa complexité sont également uniques. D’autres manipulations de la solution qui contient les métaux dissous sont effectuées afin d’en tirer des composés mixtes, mais plus simples, des terres rares. Les principales techniques de traitement sont la précipitation, l’extraction par solvant et l’échange d’ions. Les composés mixtes de terres rares sont raffinés davantage pour produire des métaux séparés d’une pureté supérieure à 99,9 %, selon les applications. C’est pour cette raison qu’il faut constituer une riche base de connaissances afin de produire ces métaux d’une valeur stratégique unique. Le projet permettra d’offrir le soutien technique et scientifique aux entreprises canadiennes qui travaillent à la mise en valeur de gisements pour la production de ces métaux stratégiques. Environnement Deux préoccupations environnementales sont liées à la production de métaux des terres rares. En effet, plusieurs gisements de MTR primaires contiennent des quantités importantes de métaux radioactifs, principalement du thorium ainsi que de l’uranium dans une moindre mesure. Le deuxième aspect concerne la toxicité des divers éléments des terres rares. Le présent projet traite de ce deuxième problème. Dans les essais de toxicité des métaux en milieu aquatique, le comportement du cation métallique divalent libre – l’espèce de métal généralement considérée comme la plus toxique – est bien compris, particulièrement en ce qui concerne la liaison avec des composés organiques naturels. Ces composés organiques naturels sont très importants dans la détermination de la toxicité pour la vie aquatique parce qu’ils se lient aux cations métalliques de sorte qu’ils ne sont plus disponibles, c.-à-d. non toxiques. Toutefois, on ne peut pas affirmer la même chose pour les éléments des terres rares. La toxicité et le comportement des éléments des terres rares (ÉTR) dans des milieux naturels n’ont pas été étudiés de façon approfondie et, compte tenu de la charge trivalente de plusieurs ÉTR, il n’est pas possible de déterminer dans quelle mesure leur toxicité peut affecter les espèces aquatiques, ni comment ils interagissent avec des composés organiques naturels. D’autres lacunes dans les données, pertinentes dans le cadre de nos travaux, ont trait aux répercussions de l’exploitation des ÉTR dans le Nord. Parmi les publications sur le sujet, aucune n’examine les effets des ÉTR sur les espèces nordiques. Une analyse documentaire récente sur la toxicité des ÉTR en milieu aquatique, réalisée par un groupe de recherche de l’Université Wilfrid Laurier, a permis de relever d’autres lacunes importantes dans les données, notamment les effets de modifications des propriétés chimiques de l’eau en cas d’exposition aux ÉTR. Notre but consiste à combler certaines des lacunes dans les données mentionnées précédemment, afin de mieux comprendre le comportement des ÉTR dans l’environnement. Nous visons à déterminer les effets des éléments des terres rares sur les espèces aquatiques du Nord. Dans l’ensemble, l’objectif du projet est de fournir une vue « post-exploitation » des ÉTR en étudiant les effets possibles de la toxicité des effluents produits par la lixiviation des minerais d’ÉTR sur les espèces aquatiques. L’impact des modifications aux propriétés chimiques de l’eau sur la toxicité des ÉTR, afin de déterminer l’effet du pH de l’eau, de la dureté ou de la concentration de matière organique dissoute, fera l’objet d’une étude. Ces métaux sont peu documentés et toute connaissance acquise dans le cadre de nos travaux sur leur comportement dans l’environnement contribuera à combler les graves lacunes dans les données. Compte tenu de l’intérêt grandissant pour l’exploitation des ÉTR au Canada, ces données permettront de déterminer les risques éventuels et les enjeux environnementaux.
Posted on: Fri, 21 Jun 2013 07:55:23 +0000
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