Minéralogie du cobalt au gisement d'Iron Creek,

Une nouvelle étude publiée dans Geology

Société géologique d'Amérique

image : Installations mondiales d'extraction et de traitement du cobaltVoir plus

Crédit : Holley, EA, et al., 2023, Minéralogie du cobalt au gisement d'Iron Creek, ceinture de cobalt de l'Idaho, États-Unis : Implications pour la production nationale de minéraux critiques. Géologie

Contribué par Laura Fattaruso, GSA Science Communication Fellow

Boulder, Colorado, États-Unis : Une nouvelle étude publiée dans Geology évalue le potentiel d'extraction du cobalt de l'Idaho Cobalt Belt (ICB) du centre-est de l'Idaho, à l'aide d'une étude détaillée du gisement d'Iron Creek. L'ICB héberge la deuxième plus grande ressource nationale connue de cobalt, un minéral essentiel, l'un des ingrédients clés de nombreuses batteries rechargeables nécessaires à la transition énergétique verte. La demande de cobalt devrait augmenter de plus de 500 % d'ici 2050. Environ 70 % du cobalt extrait dans le monde provient de la République démocratique du Congo, où les pratiques minières ont été critiquées pour des violations des droits de l'homme, notamment des conditions de travail dangereuses, le travail des enfants et traite des êtres humains. L'administration Biden a donné la priorité à l'augmentation de la production nationale de minéraux critiques aux États-Unis, invoquant la loi sur la production de défense en 2022 pour augmenter le développement minéral et suscitant un regain d'intérêt pour l'ICB.

Comprendre la minéralogie du gisement d'Iron Creek est essentiel pour évaluer la quantité de cobalt et d'autres minéraux critiques qui pourraient être extraits du site, et quelles méthodes sont les meilleures pour traiter le minerai. Le cobalt a été extrait par intermittence dans l'ICB au cours des années 1900, et la mine Blackbird a été désignée comme site Superfund par l'Agence américaine de protection de l'environnement après sa fermeture. En 2022, la société minière australienne Jervois a commencé l'exploitation minière sur un autre site de l'ICB. La société canadienne Electra Battery Materials explore le gisement d'Iron Creek.

Les roches d'Iron Creek sont des roches métasédimentaires de la Formation d'Apple Creek dans le sud-ouest du bassin de Belt-Purcell. Les roches du bassin de Belt-Purcell, qui s'étend entre les États-Unis et le Canada, ont plus d'un milliard d'années et ont toujours été exploitées pour le plomb, le zinc, l'argent, le cuivre, le cobalt et l'or.

Le site d'Iron Creek pourrait produire au moins 6 000 tonnes métriques de cobalt, mais peut-être beaucoup plus. Selon la nouvelle étude, le cobalt à Iron Creek se trouve principalement dans la pyrite cobaltifère. D'autres gisements de l'ICB contiennent du cobalt dans deux autres minéraux, l'arsénopyrite cobaltifère et la cobaltite. Dans la pyrite d'Iron Creek, le cobalt est lié dans le réseau cristallin où il se substitue au fer, qui a la même charge élémentaire que le cobalt. Elizabeth Holley, professeure agrégée de génie minier à la Colorado School of Mines et auteure principale de l'étude explique : « Le cobalt se trouve dans la pyrite elle-même, ce qui signifie que pour l'extraire, il faut essentiellement détruire la pyrite. structure."

Les chercheurs ont également trouvé des inclusions dans la pyrite d'autres minéraux critiques comme le tellure, l'argent et le bismuth, mais probablement pas assez pour être économiquement viables pour l'extraction sous les contraintes économiques et techniques d'aujourd'hui. La chalcopyrite dans les roches est également une source potentielle de cuivre. Malgré un regain d'intérêt pour l'exploitation minière nationale, les États-Unis ne disposent actuellement pas des installations nécessaires pour transformer le minerai de l'ICB en cobalt utilisable. Holley explique : « Si en effet les États-Unis sont intéressés par les chaînes d'approvisionnement nationales pour l'extraction et le traitement des minéraux critiques, nous n'avons pas l'infrastructure aux États-Unis pour traiter le cobalt qui proviendrait de la ceinture de cobalt de l'Idaho.

Les auteurs de l'étude concluent que le minerai de l'Idaho devrait être divisé et traité séparément pour le cuivre et le cobalt. La chalcopyrite peut être traitée pour le cuivre dans les installations de fusion de cuivre existantes aux États-Unis, et les minéraux contenant du cobalt seraient idéalement traités dans un autoclave, soit une installation existante au Canada, soit une nouvelle à construire aux États-Unis.

L'étude documente également les installations mondiales existantes d'extraction et de traitement du cobalt et les liens entre elles, soulignant que la grande majorité de l'approvisionnement mondial en cobalt est extrait en République démocratique du Congo, puis traité en Chine.

Malgré un besoin élevé de cobalt prévu, les technologies de batterie qui utilisent d'autres ingrédients ont gagné en attention et en popularité, telles que les batteries au lithium-fer-phosphate, également appelées LFP. "La technologie évolue et l'un des nouveaux domaines de recherche à la mode se concentre sur la réduction de la quantité de cobalt dans les batteries. Aurons-nous encore besoin des quantités projetées de cobalt à l'avenir ? Nous ne le savons pas." dit Holley.

ARTICLE VEDETTEMinéralogie du cobalt au gisement d'Iron Creek, ceinture de cobalt de l'Idaho, États-Unis : implications pour la production nationale de minéraux critiquesEA Holley, N. Zaronikola, J. Trouba, K. Pfaff, J. Thompson, E. Spiller, C. Anderson et R. EggertContact : Elizabeth Holley, Colorado School of Mines, [email protected]

Géologie

10.1130/G51160.1

Minéralogie du cobalt au gisement d'Iron Creek, ceinture de cobalt de l'Idaho, États-Unis : implications pour la production nationale de minéraux critiques

2 juin 2023

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