Des stériles miniers aux trésors: fournir des ressources durables à la société
Les déchets miniers sulfurés, résidus de l’extraction et du traitement des minerais sulfurés pour produire du cuivre (Cu), du zinc (Zn), du plomb (Pb), du nickel (Ni) et d’autres métaux critiques, constituent les plus gros déchets de l’industrie extractive en Europe. Quelque 600 millions de tonnes sont produites chaque année et un volume historique de 28 000 millions de tonnes est soit entreposé dans des installations de stockage de stériles miniers, soit empilé après séchage, soit stocké comme remblais dans les mines. Lorsqu’ils sont mal gérés, ces déchets peuvent constituer un danger pour l’environnement et causer des problèmes comme le drainage minier acide (l’écoulement d’eau acide issue des déchets miniers). Parallèlement à cela, ces déchets représentent un nouveau stock de métaux et de minéraux critiques nécessaires pour assurer la transition vers une société circulaire verte. Récemment, le partenariat européen pour l’innovation sur les matières premières a lancé un «appel aux armes» pour transformer le «problème des déchets d’extraction» en une «occasion de valorisation des ressources». Le projet NEMO, financé par l’UE, répond à cet appel. «NEMO utilise le concept des “quatre pilotes – trois études de cas” pour relever le défi visant à élaborer, démontrer et exploiter de nouvelles voies de valorisation des stériles sulfurés», précise Mika Paajanen, coordinateur du projet. L’objectif de NEMO est de recycler jusqu’à 95 % des déchets. Pour ce faire, il y a lieu d’augmenter le niveau de maturité technologique d’une série de technologies innovantes dans le domaine du traitement zéro déchet des minerais sulfurés et des déchets miniers sulfurés.
Le concept de NEMO
Le projet concentre ses recherches sur trois cas: la mine Ni-Cu-Zn-REE/Sc (élément de terre rare/scandium) de Sotkamo, en Finlande, l’installation de traitement de Luikonlahti, en Finlande, et la mine Zn-Pb de Tara, en Irlande. Dans le cadre de quatre projets pilotes qui utilisent les technologies de NEMO, le projet vise à faire la démonstration de processus de biolixiviation de pointe afin de récupérer des métaux supplémentaires à partir de minerais/résidus sulfurés et de stimuler la conversion des sulfures en sulfates, contribuant ainsi à éliminer le risque de drainage minier acide. Il cherche également à «nettoyer» la matrice résiduelle afin que ce processus puisse servir dans les applications cimentières et de construction. «Les résultats des pilotes déployés jusqu’à présent comprennent le développement et l’évaluation de processus unitaires et de schémas nouveaux et innovants destinés à la valorisation hydrométallurgique des métaux de base de moindre qualité issus des résidus de traitement. Ces processus portent notamment sur un bioréacteur à faible rendement pour un traitement hydrométallurgique rentable et de nouveaux schémas hydrométallurgiques pour la production de concentrés métalliques qui conviennent pour les batteries. En outre, deux options de biolixiviation ont été examinées. L’une à Sotkamo et l’autre au BRGM de France. À Sotkamo, il s’agit d’un tas de biolixiviation qui présente des conditions d’exploitation améliorées, et en France, d’un bassin de biolixiviation. La première étape du pilote de biolixiviation en bassin a permis d’atteindre une extraction de métal supérieure à 90 %. «NEMO a également élaboré des procédés et des mélanges capables d’intégrer un pourcentage élevé de stériles miniers et a démontré l’utilisation potentielle des stériles miniers dans les produits en béton. Ces avancées ont été réalisées par les partenaires du projet, à savoir Boliden, Thyssenkrupp, VITO et Resourcefull, en ciblant tout particulièrement les stériles de la mine de Tara, exploitée par Boliden», souligne Mika Paajanen. Une nouvelle compréhension de la nature spécifique des matières premières secondaires sur chaque site minier étudié a également permis de dégager des informations utiles sur leur compatibilité avec différentes méthodes de traitement et de valorisation et leur potentiel d’exploitation.
Un regard tourné vers l’avant
«La technologie de NEMO devrait offrir à l’UE des avantages multiples, allant de nouvelles ressources pour le secteur métallurgique et agricole à une réduction des niveaux de CO2 dans le processus de récupération des métaux en passant par le remplacement du ciment Portland ordinaire», conclut Mika Paajanen. NEMO jouera également un rôle déterminant dans l’élimination du drainage minier acide et d’autres problèmes environnementaux. Le projet continuera à surveiller la livraison des échantillons et les performances des différents pilotes. Il entend appliquer ses technologies et ses concepts dans d’autres mines de l’UE et d’ailleurs.
Mots‑clés
NEMO, cuivre, zinc, plomb, nickel, déchets miniers sulfurés, valoriser les stériles sulfurés, société verte, traitement quasi zéro déchet