Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L’utilisation de micro-organismes pour extraire des métaux à partir de ressources minérales est devenue une discipline à part entière de la métallurgie extractive avec une variété d’applications en termes de technologies et de métaux concernés. Les processus biochimiques mis en jeu sont connus avec de plus en plus de finesse et les procédés se révèlent fiables tout en mettant à disposition des opérateurs des moyens qui augmentent significativement l’efficacité de l’exploitation des ressources. Si nous devons encore parler de niches technologiques, celles-ci représentent un enjeu économique en croissance régulière.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
The use of micro-organisms to recover metals from mineral resources has become a reality in extractive metallurgy with a variety of technologies for a rising number of metals. Indeed, the knowledge of the biochemical processes involved has been significantly improved and reliable bioprocesses are now available that considerably increase the efficiency of exploitation of the orebodies. Although still considered as a niche among the technical tools of the ore processing sector, this technical field has a constantly growing economic importance.
Auteur(s)
-
Dominique MORIN : Docteur-Ingénieur - Responsable de la Division Propriété Intellectuelle - Valorisation et Innovation du BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières)
INTRODUCTION
L’utilisation de biotechnologies dans la métallurgie extractive est devenue une réalité industrielle irréversible. Elle est le fruit de la découverte de phénomènes majeurs relatifs à la transformation des matières minérales à l’interface entre biologie et géologie et d’un transfert relativement rapide de l’exploitation des processus biologiques découverts à un secteur industriel en mutation accélérée.
La connaissance des propriétés des micro-organismes qui utilisent l’oxydation des formes réduites du soufre comme une source d’énergie a donné naissance à des procédés qui permettent d’extraire du cuivre, de l’uranium, de l’or et d’autres métaux de haute valeur économique à partir des minerais sulfurés qui recèlent la majeure partie des ressources de ces métaux. Ces procédés ont fait l’objet d’une mise en pratique quasiment naturelle du fait de leur apparente simplicité de mise en œuvre. D’ailleurs, la pratique existait il y a fort longtemps avant même que soit connu le rôle endossé par les micro-organismes : il s’agit de la biolixiviation.
La forme de ce traitement la plus répandue est la biolixiviation en tas. Elle consiste à fragmenter le minerai de façon plus ou moins grossière et à faire percoler une eau acide qui est le milieu de croissance de micro-organismes accélérant la dissolution des minéraux sulfurés.
Lorsque les minéraux sulfurés à dissoudre sont de taille très réduite qui impose une fragmentation poussée, la biolixiviation est pratiquée dans des cuves agitées et aérées. Le procédé est alors quelque peu plus complexe mais sans nécessiter une technicité excessivement pointue sur le plan opérationnel.
Il n’est pas nécessaire d’être microbiologiste, ou même biologiste, pour être opérateur d’une installation de biolixiviation. En revanche, la récupération des métaux de la solution aqueuse, générée par la biolixiviation pour en faire un ou des produits commerciaux, et la gestion des flux et des rejets liquides et solides, qui concernent des quantités pouvant aller de milliers à des centaines de milliers de tonnes et mètres cubes par jour dans des conditions environnementales optimales, représente un défi en savoir-faire typique du domaine des ressources minérales.
Une autre forme d’application à la jonction entre microbiologie et métallurgie ayant abouti à des procédés commerciaux est l’utilisation d’un processus exactement inverse à celui de la biolixiviation. Il s’agit de l’utilisation de la réduction de formes oxydées du soufre pour produire du sulfure qui combiné chimiquement aux métaux permet de les extraire d’une solution aqueuse par précipitation.
L’article fait le point sur les applications les plus représentatives de ce domaine en survolant les aspects phénoménologiques et en détaillant ceux des ingénieries utilisées.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
extractive metallurgy | biohydrometallurgy
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1995 par Dominique MORIN
- Version archivée 2 de juin 2002 par Dominique MORIN
- Version courante de déc. 2020 par Dominique MORIN
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Elaboration et recyclage métaux > Biotechnologies dans la métallurgie extractive - Microbiologie et extraction des métaux > Conclusion
Cet article fait partie de l’offre
Bioprocédés et bioproductions
(161 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Biolixiviation des minerais sulfurés
En anglais
5. Conclusion
Comme a voulu le montrer ce court article général sur la biohydrométallurgie, trois domaines scientifiques ont joué de façon complémentaire dans le temps et dans l’espace à l’échelle mondiale, à l'émergence des technologies utilisant la vie microbiologique dans l’exploitation des ressources minérales. Tout d’abord, il faut citer la microbiologie avec ces découvertes à propos des interactions entre les micro-organismes et le monde minéral. Puis, la minéralurgie a permis d’élaborer les moyens d’exploiter les propriétés microbiologiques d’intérêt potentiel pour envisager des applications industrialisables. Enfin, l’ingénierie métallurgique a conçu les installations de ces applications et a permis l’amélioration des concepts.
Chacun de ces domaines continue d’alimenter les progrès qui donneront naissance à de nouvelles applications encore plus performantes.
Les facteurs critiques de progrès que nous pouvons d’ores et déjà identifier sont les suivants :
-
En termes d’innovations microbiologiques :
-
de nouvelles espèces et de nouvelles populations pour de nouvelles applications ;
-
la capacité de contrôler les propriétés des populations dans les bioréacteurs ;
-
l’utilisation de l’évolution dirigée pour améliorer les performances des populations.
-
-
En minéralurgie :
-
la définition de nouvelles applications bien sûr mais aussi ;
-
la conception de modèles de simulation pertinents (fluides, température, biomasse) dans le but d’améliorer l’extrapolation des procédés et la profitabilité des unités de traitement.
-
-
Pour l’ingénierie métallurgique :
-
des moyens de contrôle qui assurent l’homogénéité des conditions physico-chimiques dans les bioréacteurs statiques et dynamiques ;
-
la conception de bioréacteurs à coûts modérés et énergétiquement efficaces.
-
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Bioprocédés et bioproductions
(161 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RAWLINGS (D.E.), JOHNSON (D.B.) - The microbiology of biomining : development and optimization of mineral-oxidizing microbial consortia - Microbiology, 153, 315-324 (2007).
-
(2) - JOHNSON (D.B.) - The Biogeochemistry of Biomining, in Geomicrobiology : Molecular and Environmental Perspective - DOI 10.1007/978-90-481-9204-5_19, L.L. Barton et al. (eds.), © Springer Science + Business Media B.V., Chapitre 19, p. 401-426 (2010).
-
(3) - HUGHES (M.N.), POOLE (R.K.) - Metals and microorganisms (métaux et micro-organismes) - 412 p., Chapman & Hall USA (1989).
-
(4) - LOGAN (T.C.), SEAL (T.), BRIERLEY (J.A.) - * - . – Whole-Ore Heap Biooxidation of Sulfidic Gold-Bearing Ores, in Biomining, Berlin : Springer, Chapitre 2, p. 35-55 (2006).
-
(5) - WATLING (H.R.) - The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – a review, Hydrometallurgy - 84, pp. 81-108 (2006).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
...
ANNEXES
Outils de calculs bilantiels pour l’industrie minérale extractive (USIMPAC, BILCO, INVENTEO & ECHANT) : CASPEO
HAUT DE PAGE
BioMinE, projet intégré européen coordonné par le BRGM : http://biomine.brgm.fr/et http://wiki.biomine.skelleftea.se/
BioMinE, le film « Les mineurs invisibles » comme une introduction à la biohydrométallurgie et une visite de l’installation de KCC en Ouganda sur YouTube :
Partie 1 :...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Bioprocédés et bioproductions
(161 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
