Responsable : 
Claude Bazin

Établissement : 
Université Laval

Année de concours : 
2019-2020

Partenariat

Ministère de l'Énergie et Ressources naturelles

Programme de recherche en partenariat sur le développement durable du secteur minier – II

1. Résumé du projet

L’exploitation des minerais de fer implique plusieurs étapes. Les géologues identifient d’abord les zones de minerai exploitables. Ces zones sont ensuite minées pour extraire le minerai qui contient la substance de valeur, soit dans le cas présent, le minéral de fer qui est vendu aux aciéries qui vont en extraire le fer utilisé pour produire l’acier. Le minerai extrait du sol est ensuite traité dans une usine qui sépare les minéraux de fer des substances sans valeur présentes dans le minerai. Cette substance sans valeur est principalement du sable qui est rejeté dans un parc à résidus, et cela,sans danger pour l’environnement. Le partenaire industriel pour le projet est la compagnie Minerai de Fer Québec (MFQ) qui exploite depuis 2007 le minerai de fer du lac Bloom près de la ville de Fermont dans le Nord-est québécois. Malgré l’expérience du partenaire, l’usine de traitement ne parvient pas à récupérer la totalité des minéraux de fer du minerai. Ainsi en moyenne 20 % de ces minéraux ne sont pas récupérés et se retrouvent dans le parc à résidus, représentant une perte de revenu, une utilisation non-optimale de la ressource minière et de l’énergie pour extraire et traiter le minerai. Depuis plusieurs années, les ingénieurs de l’usine de MFQ pensent qu’il serait possible d’améliorer les performances de l’usine en ayant une meilleure connaissance du minerai et de son comportement dans le circuit de l’usine de traitement, et cela avant son arrivée à l’usine. Plusieurs approches ont été tentées, sans succès, afin de mettre au point une méthodologie pour anticiper le fonctionnement de l’usine selon la source de minerai. Cette connaissance de la relation minerai/traitement permettrait d’ajuster l’opération de l’usine en fonction du minerai alimenté et ainsi réduire les périodes de mauvaises performances. Le projet proposé devrait permettre une amélioration de la récupération des minéraux de valeur de 0,5 %. Ce simple demi-point pour MFQ qui traite annuellement 20 000 000 tonnes de minerai par jour représente un revenu annuel de plus de 8 000 000 $.

Objectif

Le projet proposé va permettre au partenaire d’atteindre cet objectif sans investissements majeurs. L’objectif du projet est de construire un programme informatique pour simuler l’usine qui traite le minerai extrait de la mine. Le programme va reproduire le fonctionnement des équipements utilisés dans l’usine pour ultimement prédire la récupération des minéraux de fer à partir des caractéristiques minéralogiques du minerai miné. Ces caractéristiques des minerais des différentes zones minées sont déjà déterminées par les géologues, mais ne sont pas utilisées pour anticiper les performances de l’ usine.

Résultats attendus et retombées escomptées

L’outil pourrait ainsi permettre aux ingénieurs de l’usine d’anticiper les minerais difficiles à traiter et de trouver par simulation, donc à faible risque et coût, de quelle façon les équipements de traitement du minerai devraient être opérés pour maintenir une récupération satisfaisante du minéral de fer et ainsi garantir une utilisation efficace de l’énergie et de la ressource minérale exploitée.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

NOM, PRÉNOM
INSTITUTION
NOM, PRÉNOM

Bazin, Claude

INSTITUTION

Université Laval

NOM, PRÉNOM

Constantin, Marc

INSTITUTION

Université Laval

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 120 000 $.