Filière du cuivre au Canada : l'UQAT mène un projet porteur visant un prétraitement des concentrés

ROUYN-NORANDA, QC, le 24 janv. 2023 /CNW Telbec/ - Les concentrés de minerai de cuivre recèlent une richesse actuellement sous-exploitée : des métaux critiques et stratégiques (MCS) comme le bismuth, le cadmium, le gallium, le nickel, le germanium et le zinc. Actuellement, seule une faible proportion des MCS est valorisée, notamment le nickel qui entre dans la fabrication de batteries de voitures électriques. La majorité des autres MCS se retrouvent dans les résidus métallurgiques, une perte de ressources non renouvelables qui représente une occasion d'approvisionnement à saisir. 

La filière du cuivre cherche aussi à développer des solutions pour séparer et valoriser des éléments délétères comme l'antimoine et l'arsenic. Des procédés hydrométallurgiques peu utilisés jusqu'à présent permettent la séparation de certains d'entre eux, ce qui doit s'accompagner d'une gestion responsable des résidus. C'est pour relever ces défis que le professeur en métallurgie extractive des éléments critiques et stratégiques à l'Institut de recherche en mines et en environnement (IRME) de l'Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT), Jean-François Boulanger, s'est vu octroyer une subvention Alliance du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) de 219 950 $ sur 3 ans.

Intitulé « Identification, extraction et valorisation des éléments critiques et stratégiques chalcophiles des concentrés de cuivre par un prétraitement hydrométallurgique », ce projet implique également deux cochercheuses et un cochercheur de l'IRME, soit les professeures Carmen Mihaela Neculita et Lucie Coudert ainsi que le professeur Benoît Plante.  Le projet bénéficie de l'appui de la Fonderie Horne et de son expertise en traitement de concentrés de cuivre ainsi que du soutien des entreprises spécialisées 5N Plus et IOS Services Géoscientifiques.

L'objectif principal du projet est d'étudier différents prétraitements hydrométallurgiques visant à extraire de façon sélective les MCS. Ces travaux permettront également d'étudier le potentiel de ces procédés pour séparer l'arsenic des concentrés de cuivre. Ceux-ci seront comparés et la faisabilité technico-économique de chacun sera également évaluée. Du même souffle, des méthodes de gestion de l'arsenic en solution et d'autres éléments difficiles à valoriser seront mises à l'essai.

« Actuellement, la Fonderie Horne sépare le cuivre des concentrés complexes par voie pyrométallurgique, un procédé qui pose des défis en lien avec les éléments délétères. Comme plusieurs sont difficilement valorisables, leur gestion est un sujet de recherche d'intérêt. Ultimement, le projet pourrait permettre d'accroître la valeur tirée des concentrés traités et possiblement d'en traiter davantage, avec un potentiel de réduire les émissions de contaminants », explique le professeur Boulanger.

L'étude de Jean-François Boulanger s'inscrit dans une approche de développement minier plus durable et constitue une opportunité de consolider la filière de traitement du cuivre Canada. Elle se distingue par la gamme des éléments ciblés, les MCS chalcophiles, ainsi que par l'approche distinctive de l'IRME-UQAT qui cible le développement de solutions environnementales pour l'ensemble du cycle de vie d'une mine.

Depuis sa création il y a près de 40 ans maintenant, l'UQAT soutient des partenaires de tous les horizons par l'avancement des connaissances dans un objectif de bien-être collectif. Profondément engagée dans son milieu, l'Université est fière d'apporter sa contribution en créant, en transmettant et en mobilisant une diversité de savoirs ainsi qu'en permettant le développement de compétences hautement spécialisées.

Titulaire d'un doctorat en génie des matériaux et de la métallurgie, Jean-François Boulanger approfondit différents champs de spécialisation, notamment les éléments de terres rares, l'hydrométallurgie, la séparation et la transformation des éléments critiques et stratégiques, l'optimisation des procédés ainsi que l'analyse économique des procédés métallurgiques. En août 2021, le professeur Boulanger a obtenu une subvention d'un peu plus de 380 000 $ du programme de recherche en partenariat sur le développement durable du secteur minier II du Fonds de recherche Nature et technologies (FRQNT) pour améliorer un procédé hydrométallurgique de purification du graphite, un projet s'inscrivant dans la programmation de recherche d'Éléments08. Il a joint l'équipe de l'IRME-UQAT en 2019.

• Seule fonderie de cuivre au Canada, la Fonderie Horne est la plus grande productrice de cuivre et de métaux précieux en Amérique du Nord ainsi que la plus importante compagnie de recyclage de matériel électronique en Amérique. Elle est entrée dans sa 95^e année d'existence en décembre 2021.
• Chef de file mondial dans la production de semiconducteurs spécialisés et de métaux et matériaux de haute pureté, l'entreprise 5N Plus est reconnue dans la purification de MCS.
• La firme de consultants IOS Services Géoscientifiques oeuvre dans le domaine de la caractérisation et de l'exploration minérale. Active partout au Québec depuis 30 ans, elle offre une gamme étendue de services en minéralogie appliquée à l'échelle internationale.

Remises annuellement par le CRSNG, les subventions Alliance visent à favoriser les collaborations entre des chercheuses et des chercheurs universitaires ainsi que des organismes partenaires des secteurs privé, public ou sans but lucratif. Elles appuient des projets de recherche dirigés par de solides équipes de partenaires complémentaires qui produiront de nouvelles connaissances et accélèreront l'application des résultats de la recherche afin de générer des retombées pour le Canada.

SOURCE Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT)