Enjeux
Le sous-sol est le siège d’activités qui sont essentielles pour relever les défis mondiaux actuels tels que ceux relatifs aux transitions écologiques, énergétiques et numériques. En particulier, ces transitions reposent sur l’utilisation massive de métaux et de ressources minérales non métalliques qui sont majoritairement extraits du sous-sol. Afin de favoriser une exploitation durable et raisonnée du sous-sol, il est nécessaire de développer des approches interdisciplinaires innovantes et de lever non seulement les verrous scientifiques relatifs à la caractérisation mais aussi ceux relatifs aux différentes étapes de traitement de la minérallurgie à la métallurgie extractive.
Objectifs
Le projet InnovTech vise à relever les défis scientifiques relatifs à l’exploitation durable et raisonnée du sous-sol en améliorant les méthodes existantes et en développant des technologies innovantes. Pour atteindre cet objectif, les travaux qui seront réalisés dans InnovTech incluront le développement de méthodes automatisées, génériques, in situ et en ligne de caractérisation d’un minerai et le développement de solutions intégrées pour traiter des ressources plus complexes, variables, polymétalliques et non conventionnelles, tout en réduisant la consommation d'énergie, de produits chimiques et d'eau, ainsi que la production de déchets.
Pour ce faire, des approches innovantes seront mises en œuvre, notamment l'utilisation de l'intelligence artificielle et du machine learning. Ces approches incluront également la modélisation DEM et CFD, les simulations atomistiques fondées sur la chimie quantique et la modélisation thermo-cinétique. Elles seront combinées à des travaux expérimentaux originaux et de haut niveau afin de mieux comprendre les phénomènes qui interviennent dans les processus de traitement, ce qui permettra de concevoir des modèles pertinents et précis. Ces approches permettront d'améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans les processus de traitement, ce qui est essentiel pour le développement de méthodes innovantes.
Cellules de flottation
© BRGM
Résultats attendus
Au-delà des objectifs scientifiques, le projet InnovTech vise également à fédérer la communauté scientifique travaillant sur le traitement des minerais au sens large. Il rassemblera des groupes travaillant dans divers domaines des géosciences, de la chimie, du génie des procédés et de l'informatique, tout en maintenant un lien fort avec la communauté scientifique travaillant dans l'évaluation environnementale des procédés. Les travaux menés dans ce projet doivent contribuer à augmenter le niveau de compétences de la communauté scientifique française dans le domaine de l'extraction, de fédérer les différents groupes scientifiques sur des projets communs axés sur la problématique minière, et de les placer au premier plan au niveau européen et international en ce qui concerne l'exploitation durable des matières premières primaires.
Co-responsables
Kathy Bru, expert sénior en génie des procédés au BRGM. Ses sujets de recherche incluent les procédés de broyage, notamment de broyage sélectif, et de concentration de la matière appliqués au traitement des ressources primaires et secondaires. Elle coordonne et est responsable de Work Packages de plusieurs projets européens et français relatifs au développement de procédés durables de ressources minérales en Europe.
Yann Foucaud est maître de conférences en minéralogie appliquée et minéralurgie au laboratoire GeoRessources et à l’Ecole Nationale Supérieure de Géologie de Nancy de l’Université de Lorraine depuis 2022. Responsable de l’équipe Valorisation des Ressources et des Résidus et responsable de l’usine pilote STEVAL, il développe ses recherches dans le domaine du traitement des minerais et plus particulièrement de la flottation, notamment sur les phénomènes aux interfaces liquide/solide.
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