Les métaux extraits de la croûte terrestre sont vitaux pour nos produits de tous les jours, mais leur production fait peser une lourde charge sur l'environnement. Une fois les minéraux extraits, le simple fait de les traiter nécessite une multitude de produits chimiques, dont beaucoup peuvent nuire à la nature.

Des chercheurs de l'Université Aalto ont maintenant développé un moyen de rendre ce processus un peu plus respectueux de l'environnement. Leur composé à base de cellulose n'est pas seulement renouvelable, biodégradable et non toxique, mais la recherche montre qu'il est également plus efficace pour séparer les métaux que les mousseurs commerciaux à base d'huile actuellement utilisés.

Rodrigo Serna, un professeur de l'université Aalto qui a eu l'idée, affirme que la technologie chimique utilisée dans la flottation par mousse – le processus par lequel les métaux sont séparés des minerais – est restée relativement inchangée depuis des décennies.

« Nous voulions trouver des alternatives plus durables à ces produits chimiques, nous avons donc commencé à explorer attentivement les dérivés de la cellulose avec des propriétés considérées comme adaptées aux mousses. C'était assez surprenant quand, déjà dans les premières expériences de laboratoire, le nouveau composé a commencé à produire plus de minéraux que les méthodes traditionnelles, " dit Serna.

Dans le processus de flottation, des bulles d'air sont créées dans un mélange de minerais concassés, eau et divers produits chimiques. Les minéraux métallifères se fixent sélectivement aux bulles, formant une mousse sur la surface à partir de laquelle ils sont collectés. Les mousseurs sont nécessaires pour contrôler la formation et la stabilité des bulles d'air.

Les chercheurs ont découvert que le composé à base de cellulose présente plusieurs avantages par rapport aux mousseurs à la pointe de la technologie actuellement utilisés. Il augmente la quantité de minéraux récupérés, tout en accélérant le processus de flottation, et fonctionne également efficacement dans une plus large gamme de conditions de pH, le rendant moins sensible aux changements des conditions de processus. Dans certains cas, comme pour les matériaux en zinc, le composé aide également à réduire le besoin de produits chimiques dans d'autres aspects du traitement, également.

Les réserves minérales s'épuisent

Ce travail s'appuie sur les découvertes antérieures des chercheurs, publiées dans, par exemple, les Journal de la production plus propre —qui a testé la technologie en laboratoire avec des minéraux contenant du cuivre et du zinc, et en fonctionnement continu dans une mini-usine avec des minerais contenant du cuivre. Il a également été testé pour la récupération du cuivre des flux de déchets, y compris les résidus minéraux et les déchets de scories des raffineries de métaux. Les chercheurs expérimentent actuellement la technologie avec des minéraux contenant de l'or.

L'équipe a déposé un brevet pour la technologie sous le nom de CellFroth, et la prochaine étape consiste à étudier les possibilités de commercialisation. A l'échelle industrielle, la nouvelle technologie offrirait une capacité de production plus élevée dans les usines de traitement des minéraux et réduirait l'utilisation d'autres produits chimiques. Il peut également gérer des flux de déchets à faible teneur en minéraux précieux. À l'avenir, à mesure que les ressources minérales s'épuisent, l'industrie de traitement des minéraux doit traiter de plus grandes quantités de minerais de mauvaise qualité pour répondre à la demande.

« L'industrie minière est soumise à une forte pression pour développer des pratiques plus respectueuses de l'environnement. En même temps, ils doivent améliorer leur productivité à mesure que les besoins en matières premières augmentent et que les réserves minérales s'épuisent. Ceux-ci ne doivent pas entrer en conflit les uns avec les autres, ", dit Rodrigo Serna.