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Technologie

Terres rares: la nouvelle manne de l’industrie minière

10-02-2017

Connaissez-vous les terres rares? Au nombre de 17, ces éléments du tableau périodique, sont devenus, en quelques années, indispensables.

Leurs noms? Néodyme, dysprosium, erbium, yttrium… Ces métaux aux propriétés optiques et magnétiques exceptionnelles sont partout: dans les écrans tactiles de nos téléphones intelligents, dans les écouteurs de nos iPhones, dans les moteurs de nos voitures, les batteries et les disques durs de nos ordinateurs, dans les ampoules fluocompactes…

«C’est une vraie course contre la montre pour arriver à être le premier à les exploiter», affirmait Michel Jébrak, professeur au département des sciences de la Terre et de l’atmosphère à l’Université du Québec à Montréal, dans un reportage consacré à la question.

«Ces métaux sont indispensables au développement des technologies vertes comme les capteurs solaires photovoltaïques, les moteurs de voitures hybrides ou les aimants utilisés dans les turbines des éoliennes», explique Christian Hocquard, géologue au Bureau français de Recherches Géologiques et Minières. Autre application stratégique – et non des moindres –, l’industrie militaire, et notamment la fabrication de radars, de lasers ou de têtes de missiles.

Où les trouve-t-on?

Contrairement à ce que leur nom indique, ces métaux ne sont pas rares; il y en a un peu partout sur la planète. À l’heure actuelle, plus de 90% de l’extraction de ces métaux (et leur consommation) se fait en Chine, alors que ce pays ne détient que 37% de la réserve mondiale. Mais des centaines de projets miniers de recherche de terres rares sont en cours dans le monde, y compris au Canada.

Avec sa géologie, le Québec est plutôt gâté. «On trouve les terres rares dans des roches magmatiques issues d’une fusion partielle du manteau terrestre, comme celles constituant le mont Royal et les montérégiennes, qui correspondent à d’anciennes zones de rift», indique Michel Jébrak. Plusieurs projets d’exploration sont en cours dans la province, dont un très avancé dans la région de Chicoutimi.

Pour les technologies vertes…mais hautement polluants!

Mais ces métaux donnent du fil à retordre aux compagnies minières, car ils cumulent beaucoup de défauts. Ils sont peu concentrés (constituant souvent moins de 1% de la roche hôte), difficiles et coûteux à extraire. On connaît environ 200 types de roches qui contiennent des terres rares, mais on ne sait les extraire qu’à partir de 3 ou 4 d’entre elles. Mettre un nouveau gisement en production est donc techniquement très complexe.

Il faut d’abord déterrer le minerai, le plus souvent dans des mines à ciel ouvert, puis en séparer les terres rares, en adaptant la technique à chaque type de gisement. En général, après broyage de la roche, cette séparation est effectuée par flottation, un processus qui consiste à rendre les minéraux convoités hydrophobes grâce à divers réactifs chimiques et à les mettre en suspension dans de l’eau moussante. L’écume qui surnage présente alors une concentration en terres rares pouvant atteindre 30% à 60%. «Sur notre site, on procède à une première séparation magnétique, puis on attaque la roche avec une solution d’acide pour dissoudre les terres rares. On élimine les impuretés et on précipite les métaux pour obtenir un mélange de terres rares solide», explique Paul Blatter, directeur de la métallurgie chez Matamec Explorations Inc., la compagnie qui explore le gisement de Kipawa, au Témiscamingue (terres rares-yttrium-zirconium-niobium-tantale Zeus, située le long du contact du complexe alcalin de Kipawa sur plus de 35 km).

C’est là que le bât blesse. Tous ces procédés requièrent de nombreux solvants et acides forts, ainsi que de grandes quantités d’eau et d’énergie, car ils s’effectuent le plus souvent à haute température. Une calamité pour l’environnement! «Il y a aussi le problème de stockage des déchets, car quasiment tous les minerais de terres rares contiennent des éléments radioactifs – en particulier de l’uranium et du thorium – en quantités variables, explique le géologue Christian Hocquard. C’est un vrai paradoxe : on a besoin des terres rares pour développer les énergies vertes, mais leur extraction est très polluante.»

Partout dans le monde, la ruée vers les terres rares suscite l’inquiétude. «Toutes les mines de terres rares en exploitation ont engendré de graves problèmes de pollution», affirme sans détours Ramsey Hart, coordinateur du programme MiningWatch Canada.

La Chine souffre des terres rares

La Chine paie d’ores et déjà le prix fort pour sa suprématie. Dans la province de la Mongolie intérieure, autour de la grande mine de Bayan Obo qui fournit plus de la moitié des terres rares du pays, les sols sont contaminés par des métaux lourds, l’air est saturé de poussières toxiques et le nombre de cancers explose, comme l’a rapporté l’Agence France Presse en 2011. Les paysans ne peuvent plus exploiter leurs champs, et ils sont contraints de porter des masques tant l’air est irrespirable. Et pour cause. Selon la Société chinoise des terres rares, la production d’une tonne de ces métaux à Bayan Obo s’accompagne du rejet d’une quantité phénoménale de gaz contenant de l’acide sulfurique, de l’acide fluorhydrique et du dioxyde de soufre, d’eau acide et d’une tonne de déchets radioactifs! En 2006, les bassins à résidus couvraient déjà 11 km2 aux alentours de la ville de Baotou, l’équivalent de 10 000 piscines olympiques contenant 149 millions de tonnes de déchets faiblement radioactifs! Un rapport du Bureau de la protection environnementale de Baotou paru en 2006 a révélé que les eaux souterraines étaient contaminées par plus de 10 produits chimiques. Quant aux échantillons de sol prélevés près des décharges, ils contenaient 36 fois la quantité normale de thorium. Rien pour nous donner envie d’aller y passer nos vacances.

Photo: Peggy Greb, US department of agriculture. De haut en bas, dans le sens des aiguilles d’une montre : praséodymium, cérium, lanthanum, néodymium, samarium, et gadolinium.

 

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