Mines - exploitation contamination

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1 Mines - exploitation contamination

2 Qui s’occupent des mines?
Le géologue: cherche les zones propices à la minéralisation: En fonction des types de roches déjà cartographiées; En fonction des connaissances génétiques des divers minéraux (métaux de base et métaux précieux); En fonction de la connaissance des zones volcaniques et sédimentaires: Ex. Vald’Or se situe sur une faille à la limite du Pré-Cambrien (intrusives) et des métamorphiques du Cambrien; Ils déterminent les teneurs probables – possibles- présumées.

3 Qui s’occupent des mines?
Les ingénieurs géologues et les géologues de mines: Déterminent précisément les zones d’exploitation (rentables); Cartographie de la minéralisation (SIG et autres logiciels spécialisés - Promine); Conçoivent le mode d’exploitation; Préparent les plans des puits; Font exécuter des travaux préparatoires pour définir la séquence de production pour obtenir le concentré; Font exécuter des travaux de chimie minérale pour compléter le raffinage – pureté finale du métal; Déterminent les méthodes qui seront les plus compatibles avec les règles environnementales (MDDEP).

4 Trouver les zones propices – exemples
Levés de radiation – uranium ou zones granitiques Levés d’anomalies magnétiques – présence de Fe – Ni Prélèvements géochimiques de sols– traînées laissées par les glaciers; Géochimies de ruisseaux et de lacs – érosion provenant de l’amont.

5 Vie d’une mine De la découverte des indices jusqu’à l’exploitation
Réhabilitation planifiée Vie d’une mine De la découverte des indices jusqu’à l’exploitation Le temps est de 6 à 15 ans Durée de vie d’une mine est de 12 à 25 ans Mais… On peut allonger sa vie par des découvertes…

6 Inventaire minérale- avant l’exploitation
Potentiel minéral non découvert Ressources minérales présumées Spéculatif Hypothétique Erreur d'estimation (marge d'erreur cibles des estimations des tonnages et des teneurs - niveau de confiance de 90% 100% Investissement Modéré Investissements multiples mais croissants Risque Faible Risques très élevés mais décroissants d'échecs et de pertes financières

7 RESSOURCES MINÉRALES DÉLIMITÉES
Cycle des risques inhérents à la découverte et l’exploitation d’un gisement RESSOURCES MINÉRALES DÉLIMITÉES RÉSERVES MINÉRALES INDIQUÉE INDIQUÉE ET MESURÉE PROUVÉES ET PROBABLES ±50% Indiquée = 50 à ±30% Mesurée = 20 à ±10 % Prouvée (±10 % = faisabilité ± 5% = exploitation) Respect intégral des normes et des règlements Investissement multiple plus important et croissant Investissement industriel très important Risque d’échec élevé mais croissant Risque industriel – modéré à bas Références : Vallée et Bouchard, MODÈLE GÉNÉRAL DU DÉVELOPPEMENT ET DE L’EXPLOITATION DES RESSOURCES MINÉRALES - Annuaire des minéraux du Canada, page 2, 2001. Révision faite en voir questionnaire selon les catégories d’informations requises par Stat. Canada

8 Dépenses pour l’environnement
Le pourcentage est fonction des coûts totaux des dépenses annuelles de chacune des étapes. Les coûts environnementaux apparaissent à chaque étape de l’aménagement du complexe minier. Étapes Nouveau site minier à développer (2000) Sur un site minier existant (2000) (2001) Sur un site minier existant (2001) Exploration 92,1% 7,9 % 86 % 3,1 % Mise en valeurs du gisement 95,8 % 4,2 % 98,5 % 5,2 % Exploitation et mise en valeur du gisement 95 % 5 % 90,9 % 9,1 5 Aménagement du complexe minier - 32,9 % 59,7 % Restauration incluse Grand Total (M$) 3 702,7 4 173,1 4 191,7 4 645,6 Références : Tiré de Exploration, mise en valeur du gisement et aménagement du complexe minier au Canada dans annuaire du Canada, 2001, page 321. Ressources Naturelles Canada

9 Réserves – diverses Mine LaRonde
Or (g/tonne) Argent (g/tonne) Cuivre (%) Zinc (%) Plomb (%) Tonnes (milliers) Onces d’or (milliers) Réserves prouvées 2,36 55,17 0,26 2,78 0,32 4 838 366 Réserves probables 4,63 23,99 0,28 0,90 0,07 29 892 4 452 Réserves prouvées et probables 4,32 28,33 0,27 1,16 0,10 34 729 4 818 Ressources indiquées 1,89 23,96 0,12 1,36 0,13 6 933 421 Ressources présumées 3,72 12,24 0,48 0,05 11 526 1 377

10 Exploitation

11 http://www. agnico-eagle

12 Mine souterraine Profondeur peut atteindre 2 kilomètres dans la région de Val d’or Vidéo d’exploitation souterraine

13 Mine à ciel ouvert Mine d’uranium à ciel ouvert Saskatchewan à 12%

14 Schéma d’exploitation

15 Minerais sous diverses formes
Uranium Sulfure de zinc et de cuivre Avec l’or il y a quasi toujours As. Les sulfures contiennent souvent du Fe (pyrite). Et dans la pyrite, on trouve souvent de l’or. uraninite

16 Types de minerais Sulfures de Cu, de Zn, de Pb, de Ni ou de Hg…
Minéraux accessoires : sulfures de fer et Fe-As (arsénopyrite), sulfures de Cd, et polymétalliques; Al et Fe sont très souvent sous forme hydroxydes (latérite – bauxite); Uranium sous forme d’oxydes, de carbonatites, ou de sulfates comme le V, Ba, Co, As, Cr, Ni; Or natif avec inclusion d’argent ou de platine, tungstène (quartzite, latérite, sulfures mixtes); Terres rares Monazite : (Ce,La,Nd,Th)PO4 ,argiles.

17 Chevalière pour homme en or 18 carats ou 7,40 g d’or.
Teneur d’or Chevalière pour homme en or 18 carats ou 7,40 g d’or. Goldex : 2,2g/T LaRonde: 4,3g/T LAPA : 8,3g/T Quelle quantité de roche faut-il excaver, broyer et traiter pour fabriquer cette chevalière? Si on extrait l’or de la mine LAPA , on broie et déplace 890 kg de roche aurifère; Si le métal provient de la mine Goldex, il faudra déplace 3,36T de roche.

18 Teneur – base de la richesse d’un gisement
Une certaine quantité de métal extractible détermine la rentabilité d’une mine; En Saskatchewan, les mines d’uranium contiennent de 10 à 20g/t de U; L’exploitation dépend d’une méthode efficace et la moins chère possible permet d’extraire tout le métal présent; Causes : grains trop fins, trop grande mixité des métaux, grains (or) inclus dans un grains de Quartz trop petit pour être broyé.

19 Déterminer une teneur Pourcentage contenu dans une carotte de forage
Selon les types de roches interceptée.

20 Séparation minéraux et gangue
Par gravité: concentration du minerai de fer et l'or, mais aussi pour le tungstène, le tantale et le niobium – concentration aussi de minéraux conne les sulfures. Par séparation magnétique : minerai de fer des résidus minéraux, extraire la magnétite (oxyde de fer) et la pyrrhotite (sulfure de fer) de minerais de métaux communs avant la flottation et récupérer la magnétite dans les concentrés de cuivre. Flottation : minerais de métaux communs bien qu'il soit aussi utilisé dans les opérations de procédés pour l'uranium et l'or – introduction de fines bulles qui soulèvent jusqu’à la surface les minéraux identifiés - séparation entre hydrophile et hydrophobes.

21 Équipements – taille

22 Équipements

23 Procédé extraction Or

24 Récupération du métal Cyanuration : or – formation d’un complexe AuCN – récupération par charbon activé ou poussière de Zn; Lixiviation à l’acide sulfurique: uranium et de cuivre – récupération par échange ionique ou par solvant; Grillage des sulfures (oxydation exothermique) qui permet la préparation de l’acide sulfurique et la récupération du Zn et du Pb (exemple batteries récupérées)

25 Extraction de l’or du concentré
Broyage du minerais concassé durant 50h/ 80 t de minerais; Ajout de solution de cyanure de K à la pâte + chaux (CaOH2) But: éviter la formation d’acide cyanhydrique qui est mortelle – maintenir pH >9,5; S’il reste de l’or, on arrose le résidu avec une plus grande quantité de solution ou encore en trempe la pâte dans des bassins; Au contact de la poudre de zinc ou de charbon activé la solution cyanuré est adsorbée, l'or est récupéré par précipitation de la liqueur. Ce liquide en ensuite mis en électrolyse pour récupérer l'or. Certains produits de substitution sont maintenant disponibles:

26 Cyanure et métaux Cyanures totaux Complexes stables avec Fe WAD
Cyanures (weak) instables Complexes instables et Modérément stables des métaux suivants: Ag, Cd, Cu, Hg, Ni et Zn - métaux libérés à pH de 4,7 Cyanure libre CN- HCN Plusieurs métaux sont complexés par CN. L’or et platine ainsi que le fer sont les plus stables. La formation d’acide cyanhydrique HCN (acide prussique) – odeur d’amandes

27 Équilibre anions CN et molécule HCN - pH
mortel sécuritaire L’acide cyanhydrique se fixe sur le Fe du sang….à la place de l’oxygène.

28 Ú Procédé traitement du Cyanure Cyanure de fer destruction
Cyanures instables (WAD) Application pour boues Application pour solution SO3/Air Ú H2O2 Acide de Caro H2SO5 Chloruration Précipitation du fer Charbon activé Biologique Récupération de Cyanure Atténuation naturelle

29 Stockage de résidus Haldes de stériles – terrils
Résidus secs avec peu ou pas de minerai donc inexploitable Étangs de sédimentation ou d’oxydation Eaux de traitement miniers – extraction Boues ou pulpes - suite au traitement d’extraction Oxydation dans le cas de CN donnant azote et oxyde de carbone Effluents Eaux usées parfois chargée de CN ou de métaux lourds résiduels qui doivent impérativement être traitées avant le rejet – (loi sur les pêches – fédérale)

30 Problème principal DMA- sulfures
DMA = drainage minier acide Les sulfures produisent de l’acide sulfurique; Source principal : les pyrites (sulfure de fer); Sources secondaires: les sulfures de minerai trop fins pour l’extraction (<250µm); La finesse des grains = haute surface spécifique: Ex. : balles de pingpong dans un seau Vs balles de ballon panier = résultat: le panier est plein mais le contour des objets est beaucoup plus élevé pour les balles de pingpong; Eau de pluie pénètre les haldes et draine la solution acide sous les tas d’où le besoin de géotextile.

31 Actions à prendre - solides
Envoyer autant de résidus dans les anciens puits de mines; Procéder à une 2e extraction de résidus fins qui contiennent encore des métaux (or) Nécessite un procédé différent à cause de la finesse des grains Stockage dans des sites à fond de toile géotextile imperméable et très résistante - Recouvrir de sols - de calcaire – de boues de désencrage pour créer une couche meuble permettant l’ensemencement de graminées qui stabilisent Éviter les éboulements, le contact avec les eaux des environs

32 Problèmes liés aux produits fins
Poussières dans l’air de moins de 10µm sont réglementées - Danger pulmonaire Tout le travail se fait donc dans l’eau pour abattre la poussière Problèmes : les fines s’écoulent dans les ruisseaux, les lacs et rivières Problème chimique Problème de luminosité D’où la réglementation environnementale des poussières fines.

33 Solutions pour l’air Contaminants Solutions
Éléments volatils: As, Hg (CN) Éléments volatilisés par les traitements thermiques: C, S, N, V, Se, Pb, Zn, Solutions Captage électrostatique des gaz directement à la cheminée par lavage et abattement des boues – fixation habituellement par du sulfate de Ca, de la chaux ou encapsulation dans le ciment.

34 Loi sur les effluents des mines de métaux
C.P juin 2002 de la Loi sur les pêches (Canada) Limites permises pour certaines substances nocives et fréquence de prélèvement des effluents miniers – directive 019 Industrie minière (Québec)

35 Traitement des gaz de la poussière et des eaux
Exemples sur vidéos de transformation des équipements miniers pour réduire au maximum les contaminations. Préventions plutôt que traitements. environnement

36 Divers métaux exploités

37 Ressources mondiales d’uranium identifiées - 2010

38 Sources d’uranium Grade supérieur (Canada) - 20% U 200,000 ppm U
Minerai de Haut-grade - 2% U, 20,000 ppm U Minerai de grade inférieur - 0.1% U, 1,000 ppm U  Minerai très faible* (Namibia) % U 100 ppm U Granite 3-5 ppm U Roche sédimentaire 2-3 ppm U Croute terrestre continentale (av) 2.8 ppm U Eau de mer 0.003 ppm U Ppm = part. par million

39 Uranium - Saskatchewan
Depuis 1950 – découverte; 1953 – extraction minière à ciel ouvert; Brannerite : (U 4+,REE,Th,Ca)(Ti,Fe 3+,Nb) 2 (O,OH) ; Pechblende : UO2; Teneur 18% (Cigar Lake) 20% de UO2 à McArthur River; On congèle le minerai et on l’abat à partir de tunnels au-dessus et en-dessous; Grande sécurité obligatoire en conséquence de la radioactivité mais aussi de grande teneur minérale des mines; Toxicité de l’uranium particulaire égale au Pb: Uranium 2,0 mg/L ou 1kBec/kg - (limites à 70mg/kg de poids corporel ou 16.3mg/g de rein); Exploitation actuelle par : Areva , Cameco.

40 Uranium –usages civil et militaire
U est un élément radioactif naturel qui dispose de deux isotopes utilisés: le U-238 et le U-235; Seul l'isotope 235, est intéressant pour les centrales thermiques et pour la fabrication d'une bombe; U235 est fissile mais naturellement est en proportion trop faible (0,7%) pour des fins militaires – d’où enrichissement par centrifugeuse (Iran); Le taux requis pour les nouvelles centrales thermiques est de 4 à 5% d’isotope 235; Pour le militaire il est de plus de 90% pour une utilisation militaire, mais à 20% il est déjà de qualité militaire.

41 Le recyclage annuel de U2O8 provenant des armements équivaut à tonnes = 13% des besoins requis pour les centrales thermiques.

42 Prix 2011 US$ Uranium: 8.9 kg U3O8 x $146 $1300 Conversion:
7.5 kg U x $13 $98 Enrichment: 7.3 SWU x $155 $ 1132   Fuel fabrication: per kg $ 240  Total, approx: $ 2770 Courbe des prix de U2O8

43 Le plomb – mal aimé Tout matériel de protection contre la radiation:
Tablier de radiologistes dans les hôpitaux; Blouson du patient chez le dentistes; Blindage des zone de manipulation de radium- potassium radioactifs - produits pour soins contre les tumeurs cancéreuses; Provient de zones de sulfures.

44 Fer et ilménite – Côte-Nord
Mont-Wright Étapes: sautage, concassage et concentreur par gravité. Port-Cartier : usine de boulettage, Enrichissement Broyage Filtration Ajout d’additifs et mélange Agglomération Tamisage Cuisson Acier – Acelor-Mittal Ilménite – QIT –Fer et titane du Québec

45 Exploitation de fer Rio-Tinto

46 Procédé IOC 1. Forage 2. Dynamitage 3. Excavation 4. Chargement du train automatique 5. Concassage 6. Broyeurs humides 7. Cyclones primaires 8. Spirales principales 9. Séparateurs Sala 10. Séparateurs magnétiques 11. Tamis 12. Spirales secondaires 13. Épaississeur de 60’ 14. Réservoir de filtrage 15. Silo – Concentré (spirales) 16. Silo – Flux 17. Silo – Coke 18. Broyeurs 19. Broyeurs 20. Broyeurs 21. Réservoir de coke 22. Réservoir de flottation 23. Réservoir de flux 24. Épaississeurs de 150’ 25. Réservoir de filtrage 26. Filtres no 1 à 26 27. Tambours de bouletage no 1 à 26 28. Fours no 1 à 6 29. Tamis 30. Empilement des boulettes 31. Fines 32. Trémie 33. Déversement des wagons 34. Entassage / Stockage 35. Récupération par pelle à godets 36. Acheminement par convoyeurs 37. Chargement des navires 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 17 16 15 14 13 12 10 11 9 8 7 6 5 4 3 2 1 19 18

47 Titane – TiO2

48 Nickel Répartition des débouchés par secteur d'utilisation en 2003
Procédés d’extraction des sulfures de nickel Technologie Pall (Australie) : 360kg d'acide sulfurique chauffé à 250°C sous 4,5 atm sont nécessaires par tonne de minerai broyé. Les métaux sont ensuite récupérés par précipitation ou raffinage. Procédé Mond : procédé d'extraction du nickel par calcination volatilisante (action du monoxyde de carbone produisant du nickel tétra carbonyle Ni(CO)4). ce gaz est de composition Ni(CO)4 c'est-à-dire le tétra carbonyle de nickel qui se décompose à haute température en nickel et en monoxyde de carbone. Répartition des débouchés par secteur d'utilisation en 2003 Source : Secrétariat de la CNUCED d'après les données statistiques du Groupe d'étude international sur le nickel

49 Production canadienne
concentrateur, une centrale d’électricité, un complexe administratif et résidentiel, une source d’approvisionnement en eau douce et une usine de traitement des eaux usées domestiques. parc de stockage de pétrole au port de Baie Déception et des réservoirs de stockage de diésel à Katinniq. Géologie Mine Raglan au 62e parallèle Trois mines souterraines qui, à elles seules, fournissent 100 % de la production totale de minerai : Mine 2, Mine 3 et Katinniq. Dans une perspective de croissance interne, Mine Raglan a amorcé les travaux visant la mise en production de la nouvelle mine Kikialik, qui signifie « là où il y a du nickel ». La mine Kikialik devrait amorcer sa production commerciale au cours de l'année 2011. Un autre projet minier d'envergure est sur la table à dessin de la compagnie : Qakimajurq, qui signifie « riche », qui pourrait entreprendre sa production au cours de l'année 2013.

50 Terres rares et commerce mondial
2009 – La Chine vend 90% des TRRE en industries L’utilisation des terres rares dans l’industrie de l’automobile pourrait éventuellement avoir un effet encore plus important sur la demande que l’évolution du marché de l’électronique. Par exemple, la fabrication du véhicule Prius, du constructeur automobile Toyota, nécessite de 10 à 15 kg de lanthane pour la batterie, de 1 à 2 kg de néodymium pour le moteur électrique et de petites quantités de dysprosium et de terbium pour diverses composantes. Le fabricant de véhicules Toyota voudrait doubler l’autonomie et les économies de carburants du véhicule hybride Prius. Ceci devrait se traduire par des augmentations importantes de l’utilisation de terres rares par véhicule. Le manufacturier prévoit des ventes qui pourraient atteindre trois millions de Prius par années d’ici à 2014. Mentionnons également qu’environ 0,6 à 0,9 t d’aimants aux néodymium (30 % ETR) par mégawatt sont utilisées dans les éoliennes de nouvelle génération.

51 Terres rares ou Lanthanides
Types de gisements On distingue plusieurs types de gisements de terres rares : les gisements associés aux carbonatites; les gisements associés aux complexes intrusifs peralcalins; les gisements associés aux formations de fer (type fer-oxydes); les gisements associés à des dépôts alluviaux (placers); les gisements associés à des veines métasomatiques; les gisements associés aux complexes intrusifs hyperalcalins.

52 Groupe du cérium: le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme, le prométhéum et le samarium (éléments de numéros atomiques Z = 57 à 63, ou terres cériques); Sous-groupe de l’yttrium, qui comprend l’europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l’holmium, l’erbium, le thulium, l’ytterbium et le lutécium (éléments de numéros atomiques allant de Z = 64 à 71, ou terres yttriques).

53 Minéraux de terres rares
Monazite : (Ce,La,Nd,Th)PO4 Xénotime: (Yb,Y,HREE)(PO 4) et le groupe Chernovite-(Y) Y(AsO4) Pretulite Sc(PO4)- Wakefieldite-(Ce) Ce(VO 4)-- Wakefieldite-(La) La(VO4) Wakefieldite-(Nd) Nd(VO4) Wakefieldite-(Y) Y(VO4) Parisite-(Ce) Ca(Ce,La) 2 (CO3) 3 F- Parisite-(Nd) Ca(Nd,Ce,La) 2(CO 3) 3FNaBaC2(C34 F)- Lukechangite-(Ce) Na3 Ce2 (CO 3 )4- Zhonghuacerite-(Ce) Ba2 Ce(CO 3)3 F Kukharenkoite -(Ce) Ba2 Ce(CO 3) 3 F- Kukharenkoite-(La) Ba 2(La,Ce,Th)(CO 3) 3 F - Cebaite-(Ce) Ba 3 Ce2 (CO 3) 5 F- Cebaite-(Nd) Ba 3 (Nd,Ce) 2 (CO 3 ) - Arisite-(Ce) NaCe 2 (CO3) 3-x F-   Arisite-(La) NaLa 2 (CO 3)3-x F- Bastnäsite: (Ce) (Ce,La)(CO3)3F 2- Bastnäsite-(La) (La,Ce)(CO3)F - Bastnäsite-(Y) (Y,Ce)(CO 3)F- Hydroxylbastnäsite-(Ce) (Ce,La)(CO 3)(OH,F)- Hydroxylbastnäsite-(Nd) (Nd,Ce,La)(CO 3)(OH,F)- Hydroxylbastnäsite-(La) (La,Nd,Ce)(CO 3)(OH,F)- Parisite-(Ce) Ca(Ce,La) 2 (CO 3) 3F Parisite-(Nd) Ca(Nd,Ce,La) 2 (CO3) 3 F - Röntgenite-(Ce) Ca2 (Ce,La) 3 (CO3)5 F- Synchysite-(Ce) Ca(Ce,La)(CO 3 )2F- Synchysite-(Nd) Ca(Nd,Y,Gd)(CO 3) 2F- Synchysite-(Y) Ca(Y,Ce)(CO 3)2 F- Thorbastnäsite Th(Ca,Ce)(CO3)2F2.3 H2O - Bastnäsite-(Nd) Nd(CO3)F Horváthite-(Y) NaY(CO 3)F 2- Qaqarssukite-(Ce) Ba(Ce,REE)(CO 3) 2F - Huanghoite-(Ce)

54 Matériaux stratégiques
Luminophores

55 Technologies futures

56 AMES laboratory – Rhone-Poulenc (Rhodia)
Au début de son histoire, AMES lab. a fourni de l’uranium pour le projet Manhattan. Il a continué sur cette voie en développant aussi les Terres rares. Le laboratoire a développé ses capacités de purification à partir d’oxydes . Actuellement, il produit les terres rares les plus pures au monde. Du Terbium (Tb) et Cérium (Ce) phosphorescent produit le VERT des écrans couleur. L’Europium (Eu) produit les lumières ROUGE et BLEUE. Après beaucoup de recherches le laboratoire a développé des aimants divers, pas toujours de haut champs magnétiques mais avec des propriétés différentes comme ceux avec des effets magnéto-électriques et magnéto-calorifiques. Usages Moteurs électriques légers : avec aimants de néodyme-fer-bore (NdFeB) – 1 kilo de T-R, Générateurs pour des turbines de grande capacité (plusieurs centaines de kilos); Aimants à stabilité thermique plus élevés avec dysprosium (Dy) ou terbium (Tb); Nd, Pr, Dy et Tb = aussi énergies vertes

57 Poudre des T-R Oxydes de Terres-Rares – servent en général de traceurs pour la datation. Sens des aiguilles d’une montre: en haut au centre: praséodymium, cérium, lanthane, néodymium, samarium et gadolinium.[1]

58 Terre –Rare raffinage

59 1- Pour le raffinage du tantale on rempli un creuset de cristaux de fluorure de calcium et lanthane purifié - dans une boîte à gants sous argon; 2-Le premier creuset de tantale est placé dans un second creuset chauffant enveloppé d’une couverture de graphite. Le tout est placé dans un four à induction; 3- Cet assemblage de creusets est placé à l’intérieur d’un tube de Silice allant à l’intérieur d’un four à induction. Le courant électrique chauffe calcium et lanthane; 4- Le matériel entre en fusion. Selon la terre rare, le fluorure de calcium et Terres rares fond totalement entre et 1800C. Le calcium se lie au fluor formant du fluorure de Ca. La terre rare se trouvant purifiée par densité. Voir le métal au fond du creuset. Note : Gadolinium, terbium and lutétium dissolvent le tantale du creuset. Une étape supplémentaire est nécessaire pour enlever ce qui a été dissout. Ces métaux doivent être préservés de l’Oxygène…sous argon ou azote probablement. Procédé de réduction

60 Donc Dans les résidus, on trouve : Ba, F, V, As, PO4, Nd, parfois U et Th; La base minérale est CO3 ce qui fait qu’en théorie, on pourrait dissoudre facilement l’ensemble du minéral (acide sulfurique ou chlorhydrique – Chine) L’opération concentration des terres rares suit; Et la séparation des terres rares et purification de chacune = opération finale; Pour les luminophores, la pureté requise est de 99,999%; Dans les téléviseurs LCD et plasma, la couleur rouge est t obtenue à l'aide de luminophores Y2O3:Eu3+ ou (Y0,65Gd0,35)BO3:Eu3+. Le bleu est obtenu à l'aide d'europium II dans une matrice BaMgAl10O17, le vert par le terbium III dans une matrice YGdBO3.

61 17 métaux utilisés pour les iPod, écrans plats ou voitures électriques Pourquoi ne pas les recyclés?
Les paysans vivant près de la décharge de 10 km2, dans le nord-ouest de la Chine, disent qu'ils ont perdu leurs dents et que leurs cheveux ont blanchi, tandis que des études ont décelé que l'eau et le sol contenaient des matières radioactives cancérigènes. Paysans sans terre!

62 Indium Indium est habituellement un sous-produit mineur des concentrateurs et des raffineries de zinc métal. Le maximum produit en 2007 est de 600t avec un déclin en 2009 aux alentours de 520t. Les applications principales pour l’ indium sont l’oxyde d’étain et d’indium (ITO), des alliages à bas point de fusion et des composés pour semi-conducteurs. L’ITO qui sert dans la fabrication d’électrodes transparents pour les écrans à cristaux liquides (LCD) a été la principale source de demande des 10 dernières années: écran ordinateurs et de télévision, écrans de téléphones cellulaires , lecteurs informatiques, autres appareils portables.  Les prix ont gonflés en 2010 suite aux achats massif des fabricants japonais de LCD, jusqu’à épuisement des stocks et un prix de US$630/kg en mai 2010. Selon les prévisions la demande d’indium croitrait à un rythme de 15% d’ici 2015, la production devrait maintenir son allure.  Selon ce scénario le prix de l’indium pourrait atteindre US$850/kg en 2013.

63 Tantale Le tantale provient en majorité du coltan (columbite-tantalite) - (Nb et Ta) exploité illégalement en Afrique central (Congo) et vendu à bas prix aux militaires rebelles. Le marché est actuellement très bas. Le marché dépasse la demande. Cette situation politique empêche l’installation de nouveaux producteurs.

64 Recyclage de déchets électroniques
Récupération dans les aimants , batteries et réfrigérant magnétiques (40% plus d’efficacité); Développer un procédé efficace pour récupérer les T-R des mélanges ce qui difficile pour la production métallifère; Modifier le procédé actuel pour l’adapter à la récupération de T-R phosphorescentes, de celles des lasers, et des matériaux optiques . En général les déchets actuels ne contiennent pas assez de T-R pour rentabiliser la technologie. Cependant, beaucoup de fabricants d’aimant produisent des gammes d’aimants avec différentes concentrations qui pour le moment sont mélangés par soucis économie, lorsqu’ils son défectueux souvent brisés. Le potentiel de récupération augmente avec le volume de production.

65 Prix terres rares

66 Récupération?

67 Lithium pour les piles Avril 2009, Canada Lithium a signé un contrat de Marketing avec Mitsui Corp pour la distribution de carbonate de lithium de qualité pour batteries au Japon, en Chine et en Corée. Comté de Lacorne, 60km au nord de Val-D'Or.

68 Prévisions Li ions pour batteries(p.6)

69 Production Li mt (p.19)

70 Lithium Le lithium (Li) possède des propriétés particulières qui en font un matériau de prédilection pour les systèmes de stockage énergétique que l'on trouve dans les téléphones et ordinateurs portables, ou encore pour la mobilité électrique. Il est par exemple le plus léger des métaux avec une masse volumique de 0,53g/cm3, c'est un élément très électropositif et au potentiel électrochimique élevé [1]. Si les applications dans les batteries sont les plus connues, elles ne représentent d'après le US Geological Survey que 23% du marche du lithium, tandis que 31% de la production est utilisée dans le verre et les céramiques (résistance aux chocs thermiques). 9% dans des graisses lubrifiantes et 6% dans de l'aluminium. 40% de la production annuelle de lithium pour fabriquer batteries électriques dès 2020 [3] 100 à 150 millions de vélos à assistance électrique et en produit 20 millions de plus chaque année [1]; 5% des voitures vendues en Chine fin 2011 devraient être électriques (soit environ par an) [4]; Incitation du président OBAMA (E-U) à ce qu'un million de voitures électriques soit en circulation en 2014 [5]. Prix : de 2004 à 2008 juste sous US$5,500/t.

71 Restauration d’un site minier– travaux visés
Références : Guide et modalités de préparation du plan et exigences générales en matière de restauration des sites miniers au Québec, page 11, Ministère des ressources naturelles, suivant la loi des mines M13.1.1 Déplacement de matériel de plus de m3 ou m2; Échantillonnage de surface si plus 500 Tm; Aménagement d’aires d’accumulation (haldes et parcs à résidus); Tous les travaux souterrains; Les exploitations à ciel ouvert; Les traitements de minerais ou de résidus miniers; Tout travail sur les matériaux accumulés; Aménagement à l’égard des activités de fonderie. Les travaux d’exploration et d’exploitation sont régis par la loi qu’ils soient à ciel ouvert ou souterrains. Plan de restauration à soumettre avant le début de tous les travaux.

72 Plan de restauration Méthodes de mesure et techniques d’analyse comprenant: Guide et modalités de préparation….2e version 1997 Essais de prévision statistique de génération d’acidité (PPA et PNA) : Annexe 3; Essais de prévision cinétique – méthodes suggérées. Méthode d’évaluation des diverses options de restauration des aires d’accumulation comprenant: Critères de sélection et de pondération: Annexe 4 Analyses comparatives des diverses méthodes de restauration envisagées. Requête d’échantillonnage en vrac (art. 69 loi des mines). Liste des lois et règlements à satisfaire: aménagement et environnementales, du secteur de l’énergie des forêts , de Pêche et Océan…: Annexe 6

73 Restauration de sites 2010

74 Législation fédérale touchant l’exploitation minière
Directement liées Loi sur le ministère des Ressources naturelles Loi sur les levés et l’inventaire des ressources naturelles Loi sur les explosifs Loi sur l’exportation et l’importation des diamants bruts Loi sur la Société de développement du Cap-Breton Loi sur le ministère des Affaires indiennes et du Nord canadien Basées sur l’économie : Loi sur la taxe d’accise Loi sur la statistique Loi de l’impôt sur le revenu Basées sur les enjeux environnementaux et sociaux Loi canadienne sur l’évaluation environnementale (LCEE) Loi canadienne sur la protection de l’environnement, 1999 Loi sur la Convention concernant les oiseaux migrateurs, 1994 Loi sur les espèces en péril Loi sur les pêches Loi sur la protection des eaux navigables Loi sur les océans Loi sur les aires marines nationales de conservation du Canada Loi sur les parcs nationaux du Canada Projet de loi sur la gestion des ressources au Nunavut La Loi sur le contrôle d'application de lois environnementales (2010) – Fonds pour dommages environnementaux

75 LOI SUR LES MINES (L. R. Q. , c. M-13. 1) modifiée par L. Q. 2004, c
LOI SUR LES MINES (L.R.Q., c. M-13.1) modifiée par L.Q. 2004, c. 20 et 1ier août 2008. Le Ministre des Transports est chargé de l'application des dispositions de cette loi qui concernent les chemins miniers autres que secondaires: Permis d’exploration, droits du Ministre, bureaux régionaux, réservoirs souterrains, gaz, hydrocarbures, saumure. Gestion du règlement sur les produits miniers autres que les hydrocarbures, le gaz. Loi consolidée avec la loi fédérale. Cette loi est sur le point d’être modifiée par le projet de loi 79 déposé à l’Assemblée nationale 2 déc S. Simard, Ministre. Voir Consultation publique à la commission d’étude. LOI SUR LA SOCIÉTÉ NATIONALE DE L'AMIANTE (L.R.Q., c. S-18.2) Loi fédérale LOI SUR LES PÊCHES Règlement sur les effluents des mines de métaux C.P juin 2002: rejets, résidus, résidus spéciaux, effluents et suivi, mines fermées; modification sous le titre Le règlement sur les effluents de mines et métaux. DORS/

76 Préparer l’avenir du secteur minéral québécois - 2009
L'accélération du développement minéral du Nord québécois; L'optimisation du potentiel minéral des régions; La diversification des ressources minérales exploitées. La Création de L'Institut national des mines – éducation Le fonds du patrimoine minier (200M pour 10 ans) : de réaliser des travaux afin de mieux connaître le potentiel minéral; - d'appuyer les projets de recherche et le développement de nouvelles technologies; - de favoriser la diversification des substances exploitées au Québec; - de soutenir le développement de l'entrepreneuriat québécois Environnement – restauration des sites abandonnés avant 2017 - Normes plus exigeantes pour l’exploitation minière Participation des communautés locales au développement minier Ce projet comprend le développement du NORD

77 Réactions au projets de loi 79
Barreau du Québec: pas de mécanisme pour gérer le développement des mines vs le développement durable de la forêt. La Fédération des municipalités du Québec : Le développement minier échappera encore aux MRC et aux municipalités… Les mines ont mauvaise presse…

78 Loi 79 - principales modifications
Le Ministre a plus de pouvoir que dans la loi M13-1 entre autre pour la définition des zones interdites à l’exploration – arbitrer les conflits d’utilisations du territoire – refus pour motif d’intérêt publique – pour la conservation de la faune et protection des eskers (eau potable). Ouvre la porte à l’exploration et l’exploitation des fonds marins et du gaz et du pétrole. Un concessionnaire doit aviser les propriétaires des lieux dans les 60 jours. Personne ne peut refuser un droit de passage pour fins d’exploration. Une fois le permis donné par le Ministère, les personne ne peut s’opposer, sous peine d’amende, à l’exploration du territoire. La divulgation de la présence de 0,05% ou plus d’uranium est obligatoire dans les 60 jours. 60 jours avant la demande de bail minier, le concessionnaire doit faire une consultation publique. Dépôt de 70% du montant de réhabilitation par annuités lors de l’ouverture de l’exploitation minière. Diminution du dépôt lorsque la mine construit une unité de traitement des eaux. Réhabilitation acceptée avec l’accord du MDDEP.

79 IRIS – Soutien gouvernemental à l’industrie minière - 2010
Le rôle de l’industrie minière au sein des économies canadienne et québécoise est constamment présenté comme capital dans la sphère publique. Les retombées alléguées du secteur justifieraient le maintien d’une importante structure gouvernementale d’appui à l’industrie. C’est dans cette logique que le gouvernement concède au secteur minier un soutien financier important, par l’entremise de diverses mesures fiscales et allocations de toutes sortes, et qu’il maintient de longue date un cadre juridique accommodant à son égard. Dans cette étude, l’Institut de recherche et d’informations socio-économiques (IRIS) analyse globalement les coûts et bénéfices attribuables aux secteurs canadien et québécois des mines métallifères, non seulement du point de vue économique, mais également selon une perspective environnementale et sociale. Cela dans le but de déterminer l’intérêt réel d’une telle libéralité à l’égard des régimes miniers fédéral et provincial, tant pour les contribuables que pour les collectivités concernées par les activités minières. L’Institut remet ainsi en question la pertinence du maintien d’un soutien public financier et juridique aussi substantiel pour cette industrie. Voir 29 avril 2010

80 IRIS - Bilan : coûts- avantages et cadre légal
Évaluation des impacts économiques de l’industrie des mines métallifères, selon une analyse coûts-avantages; Analyse des enjeux socio-économiques associés à l’emploi dans l’industrie des mines métallifères; Répercussions d’un cadre légal libéral dans l’industrie minière.

81 IRIS – mars 2012 Le gouvernement investira entre 16,5 et 23,1 G$ et d’Hydro-Québec dans le Plan Nord atteindra 47 G$ au cours des 25 prochaines années. Le retour annoncé de ces investissements, (retombées fiscales), semble relativement faible, à 14,2 G$ soit: 0,8 % du budget annuel de dépenses du gouvernement québécois. L’investissement de l’entreprise privée se limitera vraisemblablement à une somme comprise entre 9,9 et 16,5 G$ avec compensation par un taux très préférentiel sur l’électricité consommée. Développement économique régional très aléatoire, puisque l’équilibre économique du Nord sera étroitement assujetti à la valeur boursière des minerais exploités. La création d’emplois risque d’être moindre que celle annoncée et assujettie à un modèle de développement régional peu efficace. La protection efficacement 50 % du territoire sera compromis. La hausse de l’immigration (interne et externe du Québec) dans le Nord du Québec et l’augmentation des dépenses publiques et environnementales afférentes risquent d’engendrer des coûts supplémentaires de près de 6,15 G$ sur 25 ans. Au total, ces coûts non considérés, qui s’élèveront à près de 246 M$ annuellement, viendront gruger plus de 43 % des retombées fiscales annoncées. Au final, le Plan Nord, dans son montage actuel, nous exagérément favorable à l’entreprise privée en faisant porter La plus grande part des risques aux contribuables québécois en échange de faibles retours sur leur investissement collectif.

82 Dépenses au chapître de l’environnement (Stat Canada - 2008)