Les résultats des analyses minérales ont connu des retards importants en 2021. Les délais d’exécution typiques, généralement de deux à six semaines, sont passés à huit à douze semaines. L’activité de forage a considérablement augmenté dans l’ensemble de l’industrie après plusieurs années de baisse de la demande et des investissements dans les analyses. Les laboratoires ont donc dû rattraper leur retard tout en jonglant avec les pénuries de main-d’œuvre et les mesures de sécurité mises en place au milieu de la pandémie. Les retards qui ont suivi ont provoqué la frustration de nombreuses sociétés minières, qui aspiraient à trouver des moyens plus efficaces pour déterminer les ressources minérales contenues dans leurs puits. « Prenons un exemple. Mener une campagne de forage d’un mois. Vous percez la carotte, l’envoyez au labo, attendez deux ou trois mois pour les résultats. Vous avez retiré les forets du site, mais réalisez que vous n’avez peut-être pas foré assez fort ou pas assez profondément. Vous ne le saviez pas, et maintenant il faut ramener les exercices”, a déclaré François Doucet, PDG d’Elemission. « Si vous aviez reçu les résultats en temps réel, vous auriez pu reprogrammer le forage sur place sans avoir à déplacer les foreuses. Ceci est d’une grande importance en termes d’émissions de gaz à effet de serre. » Sans oublier les plus évidentes, qui sont les possibilités logistiques offertes par l’ajustement des plans de forage à travers un délai de réalisation raccourci. Pour les nouvelles sociétés minières qui dépendent de la capacité de communiquer un flux constant d’informations aux investisseurs afin de maintenir leur intérêt, les implications financières sont particulièrement importantes. Au-delà des gains de temps, les nouvelles technologies d’analyse réduisent également les coûts et améliorent les facteurs de santé et de sécurité pour les travailleurs de laboratoire. En plus d’éliminer les intrants analytiques traditionnels tels que le plomb dans les essais au feu ou les acides perchlorique et fluorhydrique dans les analyses chimiques liquides, les technologies les plus efficaces éliminent les coûts récurrents et réduisent également l’exposition humaine aux substances dangereuses tout en atténuant leurs effets sur l’environnement. Radiographies automatisées S’agissant de l’or, l’analyse est particulièrement compliquée. Selon James Tickner, CTO et co-fondateur de Chrysos Corporation, l’or a toujours été difficile à mesurer en raison de sa très faible concentration dans les noyaux. Ainsi, sa détermination nécessite des méthodes suffisamment sensibles pour sa détection. La pyroanalyse est depuis longtemps la norme de l’industrie pour l’analyse de l’or, car cette méthode fournit des résultats précis. Cependant, les analyses d’incendie peuvent prendre des heures du début à la fin. Ils nécessitent du plomb et des fours pour affiner l’échantillon en une perle d’argent qui peut être analysée. Contrairement aux méthodes d’analyse d’incendie traditionnelles qui prennent généralement des heures, la technologie PhotonAssay de Chrysos peut effectuer une analyse en quelques minutes. Avec l’aimable autorisation de Chrysos Corporation La technologie PhotonAssay de Chrysos utilise les rayons X pour analyser des échantillons de roche pulvérisée. Les rayons X pénètrent dans l’échantillon pendant 15 secondes, excitent les noyaux atomiques des éléments contenus tels que l’or, l’argent ou le cuivre. L’échantillon activé est ensuite placé devant un détecteur très sensible. Les atomes activés émettent des rayons gamma caractéristiques. Ainsi, le détecteur peut mesurer les rayons gamma pour mesurer la quantité d’un élément donné présent dans l’échantillon. “L’ensemble du processus prend moins de deux minutes et est entièrement robotisé et automatisé”, a déclaré Tickner. « Fondamentalement, l’échantillon est placé dans la zone désignée, sort de l’autre côté et le résultat vous est envoyé. » Les principaux avantages de PhotonAssay résident dans sa simplicité par rapport aux moyens traditionnels tels que la pyroanalyse. L’utilisation des rayons X élimine les préoccupations concernant la minéralogie de l’échantillon. S’il y a de l’or dans l’échantillon, peu importe l’élément avec lequel il est mélangé, a expliqué Tickner. Cela élimine le besoin de manipulation d’échantillons, car avec les analyses d’incendie, l’analyse est plus rapide et la quantité de travail et les risques de sécurité inhérents à la manipulation du plomb sont réduits. « Selon notre expérience, un opérateur suffit pour faire fonctionner la machine PhotonAssay, qui effectuera environ 70 déterminations par heure. Cela équivaut à plus de 500 tests dans un quart de travail de huit heures », a déclaré Tickner. « Pour un laboratoire typique, plusieurs opérateurs doivent effectuer la pyroanalyse pour obtenir le même nombre d’échantillons. » La possibilité de mesurer de grands échantillons (la pyroanalyse mesure généralement entre 30 et 50 grammes de matériau, par rapport à la mesure PhotonAssay qui mesure jusqu’à 500 grammes) augmente également la probabilité d’obtenir des résultats vraiment représentatifs d’une carotte de forage. « Qu’est-ce que ça montre ? [l’analyse répétée] est que très souvent, cette taille d’échantillon plus grande signifie simplement que vous obtenez un résultat plus précis », a expliqué Tickner. Le laser, au coeur de la technologie La spectroscopie de rupture induite par laser (LIBS) est une technologie éprouvée utilisée dans une variété d’applications. Les capteurs des rovers Curiosity et Perseverance l’ont même utilisé dans le cadre de leur mission vers Mars. Visant à créer une alternative aux tests traditionnels, Elemission applique le LIBS à la minéralogie et à la géochimie minières. La première incursion de l’entreprise dans l’industrie minière remonte à 2016 avec le dispositif d’imagerie hyperspectrale CORIOSITY. L’appareil CORIOSITY en est maintenant à sa sixième génération et est considéré par Elémission comme le “grand frère” du nouvel appareil de balayage laser ECORE, introduit en 2021. ECORE permet d’effectuer des tests sans préparation d’échantillon. La carotte de forage intacte est traitée via LIBS et des capteurs supplémentaires. La technologie LIBS d’Elemission envoie un laser à travers une lentille et le projette dans une carotte de forage d’un mètre de long pour créer une lumière blanche. Cette lumière émise par le plasma est ensuite séparée par longueur d’onde à l’aide d’un spectromètre qui détermine quelles raies d’émission sont présentes. Chaque élément du tableau périodique possède sa propre raie d’émission mesurée en nanomètres, ce qui permet d’identifier les minéraux présents dans les échantillons. L’intensité de leurs raies d’émission est proportionnelle à leur concentration dans l’échantillon. Les appareils CORIOSITY et ECORE prennent les mesures et transmettent les résultats aux opérateurs. Elles ne nécessitent pas plus de mesures de sécurité qu’une imprimante laser conventionnelle. L’appareil ECORE peut être utilisé sur site de forage dans un atelier mobile (de l’entreprise ou d’Emission). Dans ce cas, les résultats peuvent être obtenus en aussi peu que cinq minutes après que la carotte a été retirée du foret et placée dans l’ECORE. “Nous pouvons effectuer 1 300 mesures par seconde”, a expliqué M. Doucet. « Nous pouvons cartographier une surface en très peu de temps, avec une empreinte multi-éléments qui inclut des éléments légers. » C’est cette spécification qui distingue LIBS des autres technologies telles que la microscopie électronique à balayage et la spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie. Selon Doucet, ces techniques sont actuellement reconnues comme la référence en matière de caractérisation minéralogique. Leur détection indirecte, cependant, attribue souvent à tort des minéraux d’éléments légers tels que le lithium et le béryllium, ou confond le spodumène avec la pétalite, un problème non résolu par le LIBS. “On n’extrait pas l’élément, on extrait les minéraux”, a précisé M. Doucet. « Il est important de connaître la saturation moyenne de l’élément dans un carottier. Mais pour l’extraire, il est plus important de connaître le minéral dans lequel on peut le trouver. Par exemple, dans certains procédés, le lithium présent dans le spodumène peut être extrait. Mais s’il s’agit de pétalite, vous ne pouvez pas le faire car le procédé peut ne pas convenir à l’extraction de la pétalite et du spodumène. Ça change tout. » Digestion avec refroidissement Pour les minéraux qui ne nécessitent pas la précision de la pyroanalyse, une alternative populaire consiste à effectuer des analyses chimiques par voie humide. Il s’agit de dissoudre les carottes de forage dans une solution à analyser. La digestion, un processus…
