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Biolixiviation : une valorisation des minerais et des déchets

02.07.2018

Valoriser les déchets miniers et électroniques par l’action de bactéries pour extraire du cuivre, de l’or, du cobalt, du zinc ou encore du nickel : c’est ce que permet la biolixiviation. Le BRGM travaille à améliorer cette technique.

Valoriser les déchets miniers et électroniques par l’action de bactéries pour extraire du cuivre, de l’or, du cobalt, du zinc ou encore du nickel : c’est ce que permet la biolixiviation. Le BRGM travaille à améliorer cette technique. © BRGM

Transcription de la vidéo

Cuivre, nickel, zinc, cobalt ou or, nous consommons de plus en plus de métaux. Si nous voulons continuer ainsi, nous devons penser de nouveaux modes de production qui s'intègrent dans une économie circulaire, qui récupère les ressources disponibles et les déchets que nous produisons. Dans cette optique, le Bureau de Recherches Géologiques et Minières mène des recherches pour valoriser les déchets miniers.

L'économie circulaire démarre à l'endroit où on sort une tonne de minerai pour en faire quelque chose. On a mis de l'énergie pour la sortir, il faut optimiser son traitement.

Pour le faire, les scientifiques se sont tournés vers un phénomène naturel : la biolixiviation. Je vous explique. Quand on extrait des métaux du sous-sol, on produit énormément de déchets, de la matière minérale qui contient une petite quantité de métal. Dans ces déchets se développent des bactéries qui polluent les sols.

Ce sont des bactéries qui naturellement se développent au contact de l'air, en présence de ce type de minerai et de déchet. La conséquence est un impact environnemental très fort, avec une acidification due à l'action des bactéries et l'entraînement, avec cet acide, des métaux contenus dans le déchet.

Les bactéries libèrent les petites quantités de métal de la roche, qui sont alors récupérables. Cette capacité des bactéries à dissoudre les minerais pour en tirer leur énergie, c'est la biolixiviation. Les chercheurs ont mis au point un procédé industriel pour optimiser ce phénomène et produire des métaux. Pour ça, il faut réduire le minerai en poudre pour faciliter l'action des bactéries. On les mélange ensuite dans un bioréacteur avec une solution nutritive.

C'est des choses simples. Ça ressemble à de l'engrais. Il y a de l'azote, du phosphate, du potassium et du magnésium. On agite, ce qui permet aux bactéries d'être bien en contact avec leur milieu, la solution nutritive et les solides. On va les laisser travailler un certain temps. Et on va récupérer une solution qui contient les métaux.

En traitant ainsi ces déchets, on peut récupérer plusieurs types de métaux.

Aujourd'hui, on va dire que l'or, le cobalt et le cuivre sont 3 métaux qui sont récupérés ou récupérables par la lixiviation biologique. On peut aussi récupérer du nickel. Il y a des travaux sur ces sujets-là. On peut récupérer du zinc également.

Ce procédé permet de récupérer les métaux des déchets et l'acide sulfurique produit par les bactéries responsable de la pollution.

L'avantage de la biolixiviation, c'est que, en essayant de réduire l'impact environnemental, on va également valoriser la valeur contenue dans le déchet. On fait d'une pierre deux coups.

La biolixiviation n'est pas qu'une recherche. Elle est déjà appliquée. Ça a été le cas en Ouganda, où des tonnes de déchets issus d'une mine de cuivre ont contaminé pendant des années les sols et le lac alentour.

Le tas initial en Ouganda, le tas de déchets miniers accumulés, c'était un million de tonnes. Dans ce 1 million de tonnes, il y avait 1% de cobalt. On peut estimer globalement entre 10 000 et 15 000 tonnes de cobalt produites sur l'ensemble de la période.

Aujourd'hui, la biolixiviation permet de produire 5% de l'or et 20 à 25% du cuivre mondial. Le BRGM cherche à améliorer cette technique pour la rendre plus efficace et l'appliquer à d'autres types de déchets.

On essaie de trouver de nouvelles cibles pour ce procédé, de nouvelles applications. On travaille sur des déchets de mines de charbon, qui ont des impacts considérables sur l'environnement. Depuis quelque temps, on essaie de s'intéresser aux déchets électroniques. Les ordinateurs et les téléphones en fin de vie. On essaie d'adapter nos bactéries pour aller chercher les métaux contenus dans ces déchets électroniques.

Autant de recherches qui permettront de recycler et de valoriser nos déchets et participeront demain à l'économie circulaire.