Extraction responsable et valorisation des minéraux critiques et stratégiques issus de la filière fer-titane au Québec

1. Résumé du projet

Objectifs

L’industrie minière-métallurgique est un acteur majeur de l’économie du Québec, tant au niveau du PIB que des emplois directs et indirects, qui contribue à assurer la disponibilité des ressources minérales devenues indispensables dans presque tous les aspects de notre société. La filière Fe-Ti, permettant de produire de la scorie de titane, de l’acier de haute pureté, des poudres métalliques et de la fonte en gueuse, est très bien établie au Québec, notamment à travers les activités de Rio Tinto Fer et Titane (RTFT) à la mine du lac Tio au nord de Havre-Saint-Pierre et au complexe métallurgique de Sorel-Tracy. Or, le traitement et la transformation du minerai d’ilménite actuel ou de celui d’ilménite/fluorapatite à venir de la mine Tio concentrent (ou concentreront) plusieurs éléments à valeur ajoutée dont certains minéraux critiques et stratégiques (MCS) dans différents flux de la filière Fe-Ti et qui ne sont pas valorisés à ce jour. Parmi ces MCS figurent le scandium (Sc) et les éléments de terres rares (ETR) présents dans le concentré de fluorapatite provenant du futur gisement d’ilménite/fluorapatite à la mine Tio ainsi que le titane (Ti) présent dans le sous-produit non commercialisable de titanate de sodium issu de la production de Sc2O3.
Ce projet de recherche a pour objectif d’étudier la récupération sélective par voie hydrométallurgique des éléments à valeur ajoutée présents dans des concentrés ou sous-produits non commercialisables, issus de la filière Fe-Ti au Québec en vue de maximiser l’exploitation des ressources minérales extraites du sous-sol québécois et de minimiser les quantités de rejets générés. Afin de relever ces défis technologiques et environnementaux, une équipe composée d’universitaires œuvrant dans des domaines pluridisciplinaires et en collaboration avec les experts de RTFT travaillera sur deux axes de recherche. L’Axe 1, faisant appel aux expertises des Pr L. Coudert, J.F. Boulanger et M. Benzaazoua (UQAT) et du Dr N. Reynier, visera le développement d’une filière de traitement permettant la solubilisation et la valorisation conjointe de l’ensemble des éléments d’intérêt (P, F, ETR, Sc) présents dans le concentré de fluorapatite. Les travaux de l’Axe 2, faisant appel aux expertises des Pr L. Coudert, D. Larivière et J.F. Boulanger, porteront sur la mise en solution du Ti présent dans le sous-produit de titanate de sodium et sur sa récupération sélective, via le développement de procédés de séparation Ti/impuretés (dont Th) par extraction par solvant et échange ionique.  

Résultats attendus et retombées escomptées

Les résultats obtenus permettront de valoriser une proportion importante des éléments d’intérêt (Ti, Sc, ETR, F), présentement non valorisés dans les flux actuels et à venir de la filière Fe-Ti en raison de défis technologiques et économiques. Ce projet formera la relève scientifique dans plusieurs domaines stratégiques pour le Québec, notamment la métallurgie extractive, l’environnement minier, la radioécologie et l’exploitation responsable des MCS. Les retombées anticipées incluent, pour le Québec, la consolidation de l’expertise en exploitation et transformation responsable du Fe-Ti, ainsi que l’accès à la production de nouveaux produits d’importance pour le développement de l’industrie québécoise, dont plusieurs MCS.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 381 000 $.