Le risque de projection chimique dans l'industrie minière

L’exploitation minière est le processus qui consiste à creuser la terre pour en extraire les minéraux naturels.

Elle peut être divisée en plusieurs catégories :

• L’extraction à ciel ouvert,
• L’extraction sous-terre,
• Et l’exploitation in situ.

L’extraction à ciel ouvert est mise en oeuvre pour excaver les minerais à la surface de la terre ; les exploitations souterraine et in situ concernent quant à elles l’extraction de minerais à partir de dépôts plus profonds.

• Minéraux métalliques : certains minerais comme la bauxite – à partir de laquelle l’aluminium est extrait – le cuivre, l’or, le fer, le plomb, l’argent, et le zinc.
• Minéraux non métalliques : la pierre, le sable, le gravier, l’argile, et d’autres minéraux tels que la chaux et la cendre de soude, utilisés comme produits chimiques et engrais.

Cette industrie concerne également les activités de traitement initial et de préparation des minéraux, car les sites de transformation travaillent habituellement en collaboration avec les mines ou les carrières en tant qu’acteurs à part entière du processus d’extraction.

La production de minerais nécessite la mise en place d’une série de procédés physiques et chimiques. Ceux-ci peuvent intervenir à tout moment, de l’excavation du minerai qui contient le métal sous forme minérale à la transformation du métal sous forme commercialisable.

Les méthodes pour séparer physiquement le minerai de son environnement incluent des procédés complexes, tels que la lixiviation – mélange du minerai à des solutions chimiques ou à d’autres liquides afin de séparer les différents constituants.

Dans beaucoup de situations, divers produits chimiques et réactifs sont employés dans le processus de séparation et par conséquent souvent la cause d’expositions cutanées irritantes ou corrosives.

L’ensemble de ces procédés de concentration très variés est défini collectivement comme la « bénéficiation ». Elle est décrite comme le groupe d’activités visant à séparer et concentrer la valeur minérale d’un déchet, en éliminer les impuretés, ou encore préparer le minerai pour un affinage supplémentaire.

De nombreuses propriétés physiques, parmi lesquelles l’affinité pour certains produits chimiques, sont exploitées en tant que base pour la séparation des minéraux de valeur de leur gangue.

Les processus de séparation chimique impliquent d’isoler les métaux et les minéraux du minerai source par des procédés chimiques comme (pour les plus importants) :

• Extraction par solvants : séparation d’une ou plusieurs substances d’un mélange en traitant une solution aqueuse de ce mélange avec un solvant qui extraira les produits recherchés, laissant de côté les autres matériaux indésirables.
• Lixiviation : processus d’extraction d’un composé métallique soluble à partir d’un minerai en le dissolvant sélectivement dans un solvant approprié, tel que l’eau, l’acide sulfurique, ou une solution de cyanure de sodium.
• Raffinage : processus électrolytique ou chimique qui produit un métal pur.
• Flottaison : processus par lequel des produits chimiques sont ajoutés à une boue écrasée contenant un mélange minerai-eau pour en extraire les minéraux. Un agent moussant est également ajouté. Un système complexe de réactifs est généralement employé, dont les composés suivants : conditionneurs de pH (régulateurs, modificateurs), collecteurs et activateurs.

Après la « bénéficiation » mise en oeuvre pour concentrer la valeur minérale, le concentré est traité de nouveau spécifiquement pour en extraire le métal et/ou le raffiner, le préparant ainsi à son utilisation finale ou à son incorporation à une fabrication physique ou chimique.

Les déchets ou les minéraux non recherchés (produits de queue) maintenant sous forme concentrée car séparés des minéraux de valeur, sont habituellement rejetés dans un étang de résidus près du site minier ; l’eau rejetée est réutilisée, traitée, et réemployée dans les nouvelles opérations d’extraction ou de traitement.

Les produits de que contiennent généralement un peu de minéraux de valeur qui n’ont pu être totalement récupérés pendant la « bénéficiation » ; quelques minerais délétères non recherchés ou indésirables ; et certains des produits chimiques qui ont pu être employés au cours du processus de séparation. Les mines souterraines peuvent réemployer ces résidus pour remblayer les vides creusés sous terre par l’exploitation.

Autres que les divers risques toxiques liés à l’utilisation ou à la présence de silice cristalline (maladie chronique d’obstruction pulmonaire…), poussière de charbon (maladie chronique d’obstruction pulmonaire…), diesel (carcinogène probable pour l’Homme…), arsenic (cancer du poumon), composés à base de nickel (cancer du poumon) et plusieurs autres minerais métalliques (plomb, cadmium, manganèse, platine et cobalt), deux problèmes spécifiques peuvent être soulevés.

• L’acide fluorhydrique (HF) est utilisé dans l’analyse d’échantillons de cœur prélevés lors du forage d’exploration.
• L’extraction par fusion de minerais sulfurés produit du gaz de dioxide de soufre (SO₂), capturé puis transformé en acide sulfurique (H₂SO₄) utilisé alors dans le processus d’extraction.