Soixante-cinq milles à l’est de la ville de Tucson boigée par le soleil, Arizona, se trouve la mine de cuivre historique, Johnson Camp. Activé et désactivé depuis les années 1970, la mine est ressuscitée en réponse à un marché en plein essor en cuivre.

Lorsque le matériau est extrait à la mine, il sera séparé en différents piles; Le cuivre oxyde dans un tas et le cuivre sulfure primaire dans un autre. Le premier sera envoyé à une partie du coussin de lixiviation du tas pour la lixiviation d’oxyde conventionnelle à l’aide d’une hydrométallurgie. Les sulfures se lixivront en utilisant de nouvelles technologies développées sur trois décennies par Rio Tinto.

Johnson Camp, maintenant exploité par Gunnison, sera le théâtre de la première procès à l’échelle industrielle Pour prouver l’efficacité de la technologie – une étape importante depuis que Rio Tinto a lancé une nouvelle entreprise appelée Nuton pour la développer en 2021. Après l’installation de la technologie en août, le premier cuivre est attendu d’ici la fin de 2025.

Nouvelles approches des anciens problèmes

Le minerai de sulfure primaire, généralement dominé par la déportation de cuivre vers la chalcopyrite minérale, est le type de minerai de cuivre le plus abondant au monde. Il est généralement écrasé et broyé en produisant un concentré de flottation. Ce concentré de flottaison est ensuite généralement fondu à l’aide d’un processus pyrométallurgique à forte intensité de chaleur, en jetant le cuivre en anodes de cuivre brutes, qui sont ensuite électro-raffinées pour produire un produit en cuivre pur.

Le processus de Nuton, cependant, utilise une culture unique de micro-organismes ajoutés au minerai. Ces bactéries se multiplient, exploitant l’énergie de l’oxydation des minéraux dans la roche pour se développer et faciliter simultanément la lixiviation du cuivre, atteignant un taux de récupération allant jusqu’à 85%. L’aération et l’eau acidifiée soutiennent le processus avec un traitement ultérieur des solutions de liach produisant à 99% de cuivre pure en cuivre.

La bioliaching n’est qu’une des nombreuses méthodes nouvelles conçues pour extraire plus de cuivre des mines nouvelles et existantes – y compris le cuivre, auparavant considéré comme non rentable en raison de basses notes ou de petits dépôts – plus durablement et plus rapidement pour répondre à la demande croissante.

L’Agence internationale de l’énergie prédire Un déficit de 30% des fournitures de cuivre, un composant clé dans les réseaux d’électricité, d’ici 2035 si rien n’est fait. Ceci est contre une attente plus large que pour atteindre le zéro net, la demande de cuivre passera de 25 millions de tonnes (MT) en 2021 à 31,3 mt d’ici 2030.

À Johnson Camp, le plan est d’optimiser la technologie de Nuton afin qu’il puisse être adopté à une échelle commerciale dans un portefeuille d’environ dix partenariats à faire parcourue.

«Cela ressemble à un moment spécial», explique le PDG Adam Burley, qui travaille chez Rio Tinto depuis plus de 20 ans. “Avec les données, l’analyse et l’IA, il existe une énorme capacité à évaluer rapidement les performances de la technologie et à exécuter différents scénarios dans les conditions de fonctionnement et comment nous l’appliquons et l’ajuster – nous n’aurions pas pu le faire il y a 30 ans.”

Peut-être plus particulièrement, la technologie ne nécessite pas de concentrateur dans le traitement des sulfures primaires, ce qui le rend potentiellement beaucoup moins cher et nécessite une empreinte beaucoup plus petite.

«Les concentrateurs peuvent être difficiles à permettre, ils sont plus à forte intensité d’eau et produisent un concentré qui doit être exporté pour la fusion et le raffinement dans un produit fini», explique Burley. «Nuton propose une solution économique à haute récupération, potentiellement comparable à un concentrateur, mais avec moins d’utilisation des terres et une consommation d’eau pour produire une cuivre cuivre finie qui peut, en partie, consommée au niveau national.» C’est une perspective qui peut réduire un Compétence excessive sur la Chinequi produit 40% de cuivre.

L’attente actuelle est que les dépenses en capital globales et les dépenses d’exploitation de la bioleury seront également moindres, la récupération de cuivre à partir de sulfures primaires devrait être plus élevé (bien que cela puisse varier). L’un des inconvénients de ce type de technologie, cependant, est que si la base transporte des niveaux commerciaux de sous-produit, comme l’or, le processus ne peut pas actuellement récupérer les deux.

Autres déménageurs et secoueurs en cuivre

Pendant ce temps, BHP Billiton a investi dans la start-up chilienne Ceibo, une entreprise qui a commencé comme une entreprise d’atténuateur de poussière mais a emménagé dans l’extraction de cuivre après avoir repéré une opportunité. Plutôt que d’utiliser des processus de bio -fayage – qu’il considère comme non comme «contrôlables» – Ceibo a développé des réactions électrochimiques qui catalysent l’oxydation dans les minerais de sulfure primaire. Il s’agit d’un processus plus rapide et plus propre pour extraire des sulfures de cuivre, selon l’entreprise.

Début juin, Ceibo a annoncé la livraison de ses premières cathodes en cuivre dans une usine de démonstration dans un site de mine dans le nord du Chili appartenant à la CIA. Minera San Geronimo. Le consultant en marketing Radhika Iyer affirme que la technologie peut être utilisée avec des grades de minerai faibles et de la chalcopyrite.

«Le processus de Ceibo peut prolonger la durée de vie d’une mine, est moins à forte intensité de capital, a une empreinte plus petite et un coût réduit par rapport à la construction d’un concentrateur et à un raffinage», explique Iyer.

La technologie est actuellement à l’échelle, y compris en collaboration avec Glencore, et a été testée sur 50 minerais différents.

Aux États-Unis, l’endolith, dirigé par le professeur Liz Dennett, est, comme Nuton, en développement de technologies qui utilise des microbes – les «mineurs les plus anciens de la Terre», comme elle le dit – pour produire du cuivre.

Dennett a un doctorat en astrobiologie et a travaillé pour la NASA en examinant comment la vie microbienne peut s’oxyder et réduire le fer et le soufre – le cœur de ce qui se passe dans les lixiviations de chaleur, dit-elle.

En mai, l’endolith a atteint une étape importante lorsqu’il a démontré un soulèvement significatif de la récupération du cuivre à partir des minerais de sulfure de bas grade pendant les tests dans des conditions de champ simulées. Les tests ont utilisé des échantillons fournis par BHP.

Dennett, qui travaillait auparavant comme architecte principal chez AWS Building Cloud Native Platforms, ainsi que vice-président de Wood McKenzie, dit que la technologie utilise «l’intelligence logique».

«Nous évaluons les communautés microbiennes avec des diagnostics en temps réel pour tirer le meilleur parti des minerais de bas grade tels que la chalcopyrite et les sulfures mixtes qui sont de plus en plus difficiles à extraire», explique Dennett.

Les microbes sont logés dans un conteneur d’expédition et peuvent être branchés sur les systèmes existants. Endolith, qui travaille avec six producteurs de cuivre, se prépare à lancer ses premiers déploiements sur le terrain.

L’opportunité attend

Il existe plusieurs autres entreprises qui travaillent sur la mise à l’échelle des technologies naissantes similaires, notamment Destin CopperEncore brillant, ressources Jetti et Kofilnqui témoigne de la grande opportunité que le marché a identifiée.

Jack Kennedy, un investisseur climatique et minier chez Founders Factory – un partenaire du programme Accelerator de Rio Tinto, ainsi qu’un investisseur dans Endolith – dit que Mining est une industrie de 2 milliards de dollars avec si peu d’investissement à ce jour que le potentiel de ces technologies est important.

«Chacun peut potentiellement croiser à l’avenir et travailler ensemble, ce qui serait très intéressant pour nous de voir. C’est un grand, grand marché», dit-il.

S’ils sont prouvés avec succès à grande échelle, ces technologies pourraient être largement utilisées d’ici la fin de la décennie. Il y a eu des revers, cependant: Freeport-McMoran, un ancien investisseur dans Jetti, s’est associé à la start-up de sa mine El Abra au Chili, mais n’utilise plus la technologie de l’entreprise, plutôt que la sienne.

L’un des plus grands défis auxquels les star-ups sont confrontés est de remporter la confiance des sociétés minières, explique Dennett.

«Un autre est que ces tas sont très dynamiques, les notes de minerai sont passées d’environ 3% par siècle à 0,7% maintenant; nous devons nous assurer que notre technologie peut aborder les minerais à haute impureté en utilisant des concentrations plus élevées d’eau salée ou d’eau saumâtre, que ces microbes peuvent prospérer dans toutes les conditions», dit-elle.

Néanmoins, Dennett est optimiste, pas seulement le potentiel d’Endolith, mais aussi ses concurrents.

“Il s’agit vraiment de” une marée montante soulève tous les navires “, car si vous considérez la quantité de cuivre dont nous avons besoin d’ici 2050, toutes ces technologies seront nécessaires; si nous pouvons aller dans les mines déjà en production et extraire 90% ou plus de cuivre, cela minimisera l’empreinte de minage”, ajoute Dennett.

Maximiser la récupération des mines de cuivre existantes

Le président et chef de la direction de Wheaton Precious Metals, Randy Smallwood, a déclaré que essayer d’augmenter ce qui peut être extrait d’une mine existante «a tout son sens dans le monde».

«L’industrie devrait se concentrer sur des mesures, notamment la technologie et l’efficacité qui peuvent maximiser ce qui est extrait des mines existantes ainsi que la baisse [environmental] Impact dans la mesure du possible », dit-il.« Une partie de cela vient de la technologie et d’autres des cadres réglementaires [allowing mine expansion]. “

Cela fait partie du prix de l’innovation de l’ethos derrière Wheaton Future of Mining Challenge de Wheaton, dit-il.

«Ce que tout se résume, c’est plus de produit avec moins d’impact, essayant de minimiser la charge de carbone, soit l’amélioration ou l’augmentation de la quantité de cuivre récupérée», dit-il.

Eric Saderholm, directeur général de l’exploration, American Pacific Mining, qui travaille dans l’industrie du cuivre pendant quatre décennies, accepte ces technologies «cochez la plupart des cases».

«Le monde [currently] produit environ 25 millions de cuivre par an et ce n’est pas durable [to meet demand if you are] Utiliser uniquement les fondements traditionnels et les minerais de niveau supérieur qui passent par des fonderies », dit-il.« Bioliakeing comblera une lacune nécessaire dans la demande mondiale. En particulier, il va ouvrir des portes pour des dépôts plus petits dans le monde qui peuvent être exploités relativement rapidement. »