De nouvelles recherches montrent que le magnésium et d’autres métaux présents dans les déchets miniers peuvent être solubilisés et récupérés grâce à des bactéries productrices d’acide. Le chercheur Nathan van Wyk estime que cette méthode présente un grand potentiel pour réduire la pollution de l’environnement, prolonger la durée de vie des mines et fournir des matières premières à l’industrie.
Chaque année, plus de trois milliards de tonnes de métal sont produites pour être utilisées dans divers produits. Cependant, la teneur en métaux des minerais a diminué avec l’exploitation, ce qui a rendu plus difficile l’accès aux métaux. Cela a entraîné une augmentation des prix des métaux et une augmentation des déchets nocifs. En outre, il existe une demande accrue pour les éléments dits des terres rares, qui se trouvent souvent en très faibles concentrations, ce qui peut également générer beaucoup de déchets miniers.
Les déchets miniers sont souvent éliminés en grands tas ouverts à la mine. Il s’agit d’un risque environnemental, car les métaux contenus dans les déchets peuvent s’infiltrer dans les eaux souterraines, les déchets fins soufflés par le vent peuvent propager des contaminants et certains produits chimiques utilisés dans l’extraction des métaux peuvent également provoquer une pollution. Mais ces gaspillages représentent également une opportunité.
Les déchets contiennent encore des quantités importantes de plusieurs métaux utiles. Ainsi, si nous parvenons à extraire les métaux des déchets, nous pouvons à la fois réduire la pollution de l’environnement et produire davantage de matières premières, explique van Wyk, chercheur en écologie.
Dissolution acide
Dans sa thèse de doctorat, van Wyk enquêté comment les métaux peuvent être extraits des déchets à l’aide d’acides produits par des bactéries. Les déchets qu’il a examinés étaient principalement des résidus de bauxite, un minéral qui contient de l’aluminium et utilisé dans la production d’aluminium, ainsi que plusieurs déchets résultant de la production de magnésium.
La recherche montre que les acides extraient près de 100 % du magnésium des déchets riches en magnésium. Et en ce qui concerne les résidus de bauxite, les acides ont extrait plusieurs métaux : 68 % de l’aluminium, 80 % du calcium et 59 % du titane, ainsi que quelques éléments de terres rares – 42 % de l’yttrium a également été solubilisé.
« La dissolution acide des déchets miniers est une manière prometteuse d’utiliser des ressources précieuses. Elle réduit la quantité de déchets, protège l’environnement, génère des matières premières pour l’industrie et prolonge la durée de vie des mines. Elle fait également progresser la technologie « verte » tout en fournissant « Il y a de nombreux avantages à appliquer cette méthode, au lieu de simplement laisser les déchets derrière soi », explique van Wyk.
Les restes peuvent être utilisés comme béton
Un avantage positif de la méthode est que les matières résiduelles peuvent être combinées avec des additifs bon marché pour produire un type de béton à durcissement rapide.
« Avec les déchets de notre processus, nous pouvons produire des matériaux de construction, comme le béton. Notre béton n’a pas besoin d’être calciné (un processus énergivore) pendant la production car l’énergie a déjà été dépensée.
« Plus de 7 % de toute l’énergie utilisée dans l’industrie à l’échelle mondiale est utilisée pour la production de béton et de ciment. Ainsi, en utilisant ces déchets, nous pouvons atteindre zéro déchet solide provenant de l’extraction du magnésium et réduire dans une certaine mesure la consommation mondiale d’énergie », déclare van Wyk.
Van Wyk estime que la méthode de dissolution acide doit être développée pour parvenir à une production à grande échelle, mais les travaux à l’échelle du laboratoire révèlent un processus élégant et efficace, et il espère qu’il sera mis en œuvre par l’industrie minière à l’avenir.
« Nous avons développé une nouvelle technologie qui a plusieurs applications au sein de l’industrie minière. Grâce à cette technologie, nous pouvons transformer certaines opérations minières en une installation zéro déchet », explique van Wyk.
Plus d’informations :
La valorisation des déchets miniers : Dissolution des métaux par l’action de bactéries productrices d’acide, (2024). DOI : 10.15626/LUD.539.2024