SunSirs : La fortune secrète dans les résidus de mine : à l'intérieur de la ruée vers la richesse des déchets de mille milliards de dollars

Les États-Unis ont commencé à cibler les résidus miniers et à renforcer l'approvisionnement intérieur en minéraux clés. En juillet de cette année, le Département de l'Intérieur des États-Unis a procédé à une série de réformes réglementaires, établissant un canal d'approbation rapide pour les projets de récupération des résidus et guidant également le United States Geological Survey pour cartographier et compter les résidus nationaux. L'équipe de recherche de la Colorado School of Mines a publié les derniers résultats montrant que 70 éléments dans les opérations minières américaines, à l'exception du platine et du palladium, peuvent théoriquement être obtenus et répondre à la demande intérieure en améliorant les méthodes de récupération. Les résidus, en tant que principal déchet solide dans le développement des ressources minérales, ont longtemps fait face au triple dilemme de l'occupation des terres de stockage, de la pollution environnementale et du gaspillage des ressources. Poussés par les deux forces de la transformation mondiale verte et à faible émission de carbone et la pénurie de ressources minérales clés, les résidus ont été mis à niveau de « déchets industriels » à « ressources secondaires » avec une valeur économique et écologique. Une révolution minière silencieuse est déjà en train de commencer.

La révolution technologique conduit tranquillement la « reconstruction de la valeur » des résidus

L'exploitation minière a créé des centaines de millions de tonnes de bassins de résidus dans le monde entier, alimentant l'opposition publique à l'industrie et l'une des raisons pour lesquelles il faut si longtemps pour construire et mettre en service de nouvelles mines. L'exploitation minière traditionnelle était une industrie très inefficace, avec trop de minéraux précieux étant jetés en déchets en raison d'un manque de technologie pour traiter le minerai de faible teneur. Un document d'étude publié par l'Institut Fraunhofer en Allemagne en 2020 indiquait que 6,5 milliards de tonnes de cuivre avaient été extraites dans le monde entre 1910 et 2010, mais qu ' un milliard de tonnes n'avaient jamais été mises sur le marché. Les métaux dormant dans les étangs de résidus représentent un trésor potentiel d'envergure, attendant d'être déverrouillé par des technologies innovantes. Alors que les innovations traditionnelles de transformation se combinent avec de nouvelles technologies telles que la biotechnologie et l'intelligence artificielle, cela change.

Le réaménagement des résidus apporte des avantages à la fois sur le plan économique et environnemental.Selon les calculs de GEP Research, l'échelle mondiale de traitement des résidus a dépassé 9 milliards de tonnes en 2025, les résidus des mines de métaux représentant 65 %. Alors que la teneur en minerai diminue, cette quantité continue d'augmenter. Rio Tinto a réussi à séparer les métaux clés, tels que le scandium et le tellurium, des résidus des opérations existantes. Hudbay Minerals évalue le potentiel de re-extraction des résidus sur le site de la mine Flin Flon au Manitoba, au Canada. La mine a fermé ses portes en 2022, laissant derrière elle près d'un siècle de minerai riche en minéraux. La société australienne Cobalt Blue Holdings collabore au projet Flin Flon. La société a également signé un accord avec le conseil municipal de Mount Isa dans le Queensland pour traiter les résidus de pyrite comme une source alternative potentielle de soufre après la fermeture de la fonderie de cuivre de la ville. L'Inde Hindustan Zinc prévoit d'investir 438 millions de dollars pour traiter 10 millions de tonnes de résidus par an à la mine de Rampura Agucha, la plus grande mine de zinc au monde.

De nombreux efforts dans le domaine de la récupération des résidus sont des développements progressifs.Glencore Technology a continué d'améliorer son broyeur ISAMill pour réduire le volume de broyage, économiser de l'eau et minimiser les déchets de résidus. Le procédé de lixiviation d'Albion de la société peut augmenter les taux de récupération du cuivre à plus de 99 %, réduire les coûts d'exploitation d'un tiers et développer des corps de minerai complexes que les technologies traditionnelles ne peuvent pas gérer. La société d'innovation biotech Allonnia est pionnière dans des approches plus révolutionnaires. Sa technologie D-Solve utilise des micro-organismes pour extraire sélectivement les impuretés telles que le magnésium des concentrés. La société vient de s'associer à Eagle Nickel Mine aux États-Unis pour construire une installation sur site qui peut augmenter les teneurs en nickel de 18% et réduire les impuretés en magnésium de 40 %.

L'intelligence artificielle (IA) est devenue un terme générique pour toutes les technologies innovantes.De grandes entreprises telles que Rio Tinto et BHP utilisent déjà l'intelligence artificielle dans les systèmes de transport automatisés et prédisent les temps d'arrêt de maintenance au lieu de réagir passivement aux défaillances des équipements. BHP combine l'IA avec la technologie « jumeau numérique » pour créer un modèle GenAI capable de développer des stratégies de dynamitage et de mélange de minerai et de prendre en charge le contrôle prédictif du modèle de moulin à billes semi-automatique. Le producteur de cuivre Freeport-McMoRan aux États-Unis collabore avec le cabinet de conseil McKinsey pour utiliser l'intelligence artificielle pour augmenter la production de ses mines nord-américaines. L'essai d'intelligence artificielle dans la mine de Bagdad en Arizona a augmenté la production de cuivre de 5 à 10 %. Comme elle est promue dans l'ensemble de ses activités aux États-Unis, la technologie devrait augmenter la production de cuivre aux États-Unis de 90 000 tonnes par an. La construction d'une nouvelle usine de transformation avec la même production prendrait jusqu'à 8 à 10 ans de la planification à la mise en service.

La transformation industrielle du « fardeau écologique » au « atout climatique »

Le marché du crédit carbone a décuplé au cours des deux dernières années et McKinsey prédit qu ' il pourrait valoir jusqu'à 1,2 billion de dollars d'ici 2050. Un rapport intitulé "Au-delà de l'exploitation minière : Transforming Tailings into a Multibillion-Dollar Net-Zero Opportunity », co - écrit par Arca Climate Technologies, un cabinet de conseil en matière de climat à but non lucratif, et Will McManus, ancien journaliste minier du Financial Times, a rompu le récit traditionnel des résidus en tant que « centre de coûts » et offre une perspective perturbatrice sur le développement des résidus du point de vue du changement climatique, On l'appelle « minéralisation du carbone ». Cela représente une opportunité d'affaires transformatrice et une nouvelle source de revenus.

Reconnaissance triple valeur de la reconstruction des déchets miniers.Le rapport dé m ontre systém ati quement pour la première fois que les rés idus de fer de magné sium / ultra - mag né sium produits par l ' ext ra ction de nick el , de diam ants , de chr ome et d ' autres min éra ux ont des propri étés chimi ques natur elles qui peuvent captur er le CO .‚‚. Les éléments ac tifs de ces ro ches peuvent ré agir avec du CO .‚‚ Dans l ' atmos ph ère , ils for ment des c rista ux de carbon ate de magné sium sta bles , qui sont des " porte urs de stock age de carb one en atten te d ' être activ és ". Le stock mon dial de rés idus adapt és aux matéria ux de min ér alisation du carb one est de près de 20 milli ards de ton nes , ce qui peut thé ori quement sto cker 4 milli ards de ton nes de CO 2.‚‚ Plus de 10 fois les é missions annu elles de carb one mond iales . Contra irement aux technologies trad iti onn elles de cap ture du carb one qui nécess itent la construction de nouvelles installa tions co û te uses , les soci étés mini ères dispos ent déjà des infrastru ctures (ét ang s de rés idus , systèmes de transport) et de l ' ex pert ise gé ologi que pour manip uler de grands vol umes de matéria ux , et peuvent trans former directement les installa tions de rés idus en « us ines chimi ques d ' ext ra ction du carb one » . L ' avan tage de cette « conver sion in situ » rend le co ût d ' é limin ation du carb one de 30 à 50 % inf érieur à d ' autres technologies . Le rapport cal cule que la valeur potenti elle des créd its de carb one proven ant des rés idus exist ants est déjà de 1 300 milli ards de dollars , et pourrait augment er à 5 200 milli ards de dollars si les dé ch ets al cal ins histori ques sont inclus .

Le modèle Arca et le marché bi-directionnel de la percée pratique commerciale.Arca est une société canadienne engagée dans la recherche et le développement d'applications de captage et de séquestration du carbone minier, qui a créé une voie technique viable pour la conversion du carbone des résidus. Le premier est le modèle de location d'actifs, payant une redevance d'utilisation du réservoir de résidus aux entreprises minières, exploitant de manière indépendante des projets de minéralisation du carbone et bénéficiant exclusivement des avantages du crédit carbone ; le second est le modèle de coentreprise, établissant une coentreprise avec de grandes entreprises minières, où les entreprises minières fournissent des ressources et des sites de résidus, la technologie de sortie d'Arca, et le bénéfice est divisé en 4 : 6, ce modèle a été mis en œuvre dans le projet minier de nickel américain de Talon Metals ; le troisième est le modèle de licence technologique, vendant des paquets technologiques et des systèmes de surveillance aux entreprises minières, et facturant 15 - 20% du bénéfice du crédit de carbone comme frais de licence.À l'heure actuelle, Arca a signé un accord de pré - achat de crédits carbone avec des entreprises technologiques telles que Microsoft et Google, avec un prix unitaire d'environ 80 - 120 dollars américains / tonne de CO.‚‚ C'est 40% plus cher que les puits de carbone forestiers traditionnels.Étant donné que le stockage du carbone des résidus présente les avantages de la permanence et de l'absence d'inversion sans risque, les subventions politiques ont raccourci la période de remboursement du projet de 8 ans à 3 - 4 ans.

L'identité « climatique » de l'industrie minière est en train de se remodeler.Le rapport, qui compare le cas de la pollution de la baie d'Ete au Pérou (une mine de cuivre qui a émis 785 millions de tonnes de résidus en 35 ans, détruisant l'écologie de la pêche), souligne que la technologie de minéralisation du carbone transforme les résidus d'une « source de pollution » en un « actif environnemental », répondant fondamentalement aux préoccupations environnementales des communautés et de la réglementation. Le projet pilote d'Arca dans la mine de cuivre chilienne montre qu ' après l'adoption de sa technologie, le délai d'obtention des permis environnementaux communautaires de la mine a été réduit de 18 mois à six mois. Les données du rapport montrent que les sociétés minières dotées de capacités de minéralisation du carbone sont valorisées de 25 à 30 % plus haut que les sociétés minières traditionnelles.Poseidon Nickel, qui coopère avec Arca, a vu le cours de ses actions augmenter de 40 % après l'annonce de l'accord et a reçu un bon de commande préférentiel de sociétés de véhicules à énergie nouvelle. La minéralisation au carbone des résidus résout simultanément deux points douloureux majeurs de transformation : d'une part, elle atténue la pénurie de minéraux stratégiques en récupérant des éléments tels que le lithium et le cobalt des résidus (effectuée simultanément avec la minéralisation au carbone) ; d'autre part, elle fournit des matières premières « métalliques à faible teneur en carbone » pour la nouvelle chaîne de l'industrie énergétique. Le rapport prévoit que d'ici 2030, 30% du nickel et 20% du cobalt dans le monde proviendront de la récupération des résidus, et que l'empreinte carbone des métaux connexes sera réduite de plus de 60 %.

Les géants miniers ont classé les résidus comme un choix stratégique pour la croissance des ressources

Freeport-McMoRan « lixiviation des résidus » nouveau pôle de croissance.Le pôle de croissance clé de Freeport-McMoRan est de parier fortement sur la technologie de lixiviation pour extraire le cuivre des déchets de minerai. La société est l'une des premières entreprises au monde à réaliser la métallurgie humide à grande échelle, et coopère actuellement avec Jetti Resources Company, et la technologie catalytique de la société Jetti est appliquée à la mine de cuivre El Abra de Freeport au Chili et à la mine de Bagdad en Arizona, aux États-Unis. En 2023, la production de cuivre de Freeport-McMoRan a augmenté de 144 millions de livres grâce à l'innovation de la technologie de lixiviation, et elle a augmenté à 214 millions de livres en 2024, dont 50 millions de livres ont été ajoutées au quatrième trimestre seulement. La société prévoit d'atteindre 300 millions de livres de production de cuivre par an grâce à la technologie de lixiviation d'ici la fin de 2025, et d'atteindre 400 millions de livres d'ici la fin de 2026, avec un objectif à long terme de produire 800 millions de livres de cuivre par an. Le coût de production du cuivre lixivié sera d'un tiers inférieur à celui des mines de roche dure, et il n'est pas nécessaire pour les fonderies de le traiter. Cela permet à l'entreprise de récupérer le cuivre à partir d'un grand nombre de piles de déchets de roche à un coût inférieur, compensant efficacement l'impact de la baisse des teneurs en minerai et renforçant la compétitivité de l'entreprise.

Les technologies de broyage et de flottation ultrafines de Ivanhoe Mines.La mine de cuivre Kamoa-Kakula d'Ivanhoe Mines est l'une des super-grande mines de cuivre avec la plus haute teneur au monde. En 2023, l'entreprise a réalisé des essais de re-récupération sur les résidus des concentrateurs de phase I et de phase II. Dans le processus de récupération des résidus, la technologie de broyage ultra-fine de broyage des résidus à moins de 12 microns (80 %) a été adoptée, suivie de processus conventionnels de flottation, d'épaississement et de filtration. Les résultats des essais préliminaires montrent que même lorsque la teneur en matière d'alimentation est inférieure à 1 %, environ 65 % du cuivre dans les résidus peuvent encore être récupérés pour produire un concentré de cuivre contenant environ 40 % de cuivre. Le concentrateur de résidus adoptera également des technologies traditionnelles, y compris des moulins à haute intensité et des machines de flottation Jameson utilisées dans le processus de flottation, et étendra la capacité d'épaississement. Actuellement, DRA Global, le fournisseur de services complets de ce projet, a effectué des recherches techno - économiques pertinentes sur la construction et l'exploitation des installations de récupération des résidus, et les résultats montrent que les avantages économiques sont très prometteurs.

Technologie de lixiviation ammoniaque-cyanure et de traitement des minéraux par étapes de Zijin MiningZijin Mining a étudié et appliqué la technologie de lixiviation segmentée ammoniaque-cyanure à faible teneur en réactif et d'élimination sélective du cuivre, qui a résolu le problème de traitement des minéraux et de métallurgie du minerai d'or-cuivre à haute teneur en soufre et en arsenic dans les Talas du Tadjikistan. Grâce à plus de 20 améliorations technologiques, le taux de récupération de la mine d'or Rosebel au Suriname a dépassé 95 %. Zijin Mining a réalisé l'extraction économique du minerai d'or avec une teneur de 0,15 grammes par tonne et du minerai de cuivre avec une teneur de 0,1 %. La "flottabilité et la séparation du molybdène + la technologie de flottation en vrac et de séparation du cuivre-soufre" recherchée et appliquée par elle a réalisé la récupération propre et efficace du cuivre, du molybdène associé de faible qualité et des ressources métalliques précieuses d'argent dans la mine de cuivre de Julong au Tibet. Les taux de récupération du cuivre et du molybdène ont atteint respectivement 85 % et 74 %, et la teneur en cuivre du minerai sélectionné a diminué de 0,4% initialement à 0,17 %. Chen Jinghe, le président de Zijin Mining, a mis en avant la « théorie des réserves variables », croyant que la valeur des ressources change dynamiquement avec les prix des métaux, les conditions techniques et les coûts. Sous la direction de cette théorie, les ressources disponibles de la mine d'or Zijinshan sont passées de 5,45 tonnes à 318 tonnes.

Technologie de bioleaching Nuton de Rio TintoLa technologie Nuton repose sur des micro-organismes naturels. Après une culture à grande échelle dans un bioréacteur propriétaire, ils sont mis dans des piles de minerai concassé pour accélérer le processus d'oxydation des minerais de sulfure primaires. La chaleur générée par l'oxydation microbienne dissout le cuivre dans le lixiviat, qui peut finalement être directement transformé en cuivre cathodique d'une pureté de 99,99 %. Cette technologie élimine les étapes de bonification, de fusion et de raffinage de l'exploitation minière traditionnelle, permettant la production directe de cuivre sur le site de la mine. Il a une adaptabilité plus flexible aux scènes : aucune installation de fusion à grande échelle n'est requise et il peut être personnalisé pour le déploiement. Il convient à la transformation des anciennes mines, ainsi qu ' au développement des petites mines locales et à la construction de mines vertes. Le taux de récupération du cuivre des minerais de sulfure primaires peut atteindre jusqu'à 85 %, dépassant de loin les 50 à 70 % des procédés traditionnels. Il peut également extraire le cuivre des « déchets » traditionnels tels que les déchets de roches et les résidus, prolongant ainsi la durée de vie de la mine. Par rapport aux procédés traditionnels, les émissions de carbone et la consommation d'eau sont respectivement réduites de 40 à 60 % et de 60 à 80 %, ce qui est conforme à la politique de la mine verte. Le coût de l'infrastructure et le cycle de mise en service (18 mois) sont beaucoup plus faibles que ceux des procédés traditionnels (18 ans), et le coût d'exploitation est plus stable. 70 % des ressources mondiales de cuivre sont des minerais de sulfure primaires. L'application commerciale de la technologie Nuton devrait débloquer cette immense réserve. Rio Tinto a avancé les négociations de coopération de projets en Amérique du Nord et du Sud. Actuellement, la technologie Nuton est au stade initial de la commercialisation, mais elle est disruptive en termes d'utilisation des ressources, de respect de l'environnement et de contrôle des coûts. C'est une direction technologique importante dans la tendance de "réduction du carbone + autonomie locale" dans la chaîne d'approvisionnement mondiale en cuivre.

En tant que « sous-produit » de la production minière, sous les effets combinés des moteurs politiques, des pénuries de ressources, des percées technologiques et des demandes du marché, les résidus sont passés d'un « fardeau écologique » traditionnel en un « dépôt de minerai précieux » que les géants miniers se disputent pour aménager. Surtout dans le contexte de l'intensification des contradictions entre l'offre et la demande dans les minéraux clés, d'une baisse des teneurs minérales d'année en année, de moins de nouvelles mines découvertes, de longs délais de développement pour de nouvelles mines, de politiques ESG plus strictes dans divers pays et de difficultés et coûts opérationnels croissants, la valeur stratégique des résidus est devenue encore plus importante, Servant de double point de percée pour faire face à la pénurie de ressources et aux pressions environnementales.

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