Comportement hydrogéochimique de rejets miniers issus de pegmatites à spodumène

«ABSTRACT:Lithium (Li) is currently considered as a “critical” or “strategic” commodity due to its use in batteries for electric vehicles. This element can be extracted from many raw materials, including spodumene (LiAlSi2O6), a mineral found in some types of pegmatites. Despite the fact that spodumene pegmatites have been mined for a long time, documentation about the effects their exploitation can have on the environment and water quality is scarce. A critical literature review highlights that a residual spodumene content up to a few weight percents is a common feature of spodumene pegmatites mine wastes and tailings. This residual spodumene can generate uncommon Li concentrations between 0.1 up to > 10 mg/L in drainage waters. While extracting Li from spodumene is difficult and conventional processes include heating to over 1,000 °C, paradoxically it has been known for a long time that this mineral is subject to weathering. When weathering, spodumene loses primarily its Li content, eventually transforming into clay minerals. The contribution of microorganisms to spodumene degradation seems limited and often indirect, and the handful of studies investigating their use to hydrometallurgically degrade spodumene are so far inconclusive.»

Résumé

«RÉSUMÉ: Le lithium (Li) est présentement considéré comme une ressource « critique » ou « stratégique » en raison de son utilisation dans la fabrication de batteries pour véhicules électriques. Cet élément peut être extrait de plusieurs sources, dont le spodumène (LiAlSi2O6), un minéral trouvé dans certains types de pegmatites. Malgré l’ancienneté de l’exploitation des pegmatites à spodumène, les impacts environnementaux de cette exploitation et leurs effets sur la qualité de l’eau sont encore peu documentés. Il ressort d’une revue critique de la littérature disponible que l’une des principales caractéristiques des rejets de mines de pegmatite à spodumène est la présence de spodumène résiduel à des niveaux atteignant quelques points de pourcentage massique. Cela est à la source de concentrations peu communes en Li dans les eaux de drainage, de l’ordre de 0,1 à plus de 10 mg/L. Bien que l’extraction du Li du spodumène soit difficile et nécessite notamment un traitement thermique à plus de 1 000 °C selon les procédés conventionnels, ce minéral est paradoxalement reconnu depuis longtemps pour être sujet à l’altération météorique, perdant son contenu en Li et se transformant éventuellement en minéraux argileux. L’effet des microorganismes sur la dégradation du spodumène semble limité et souvent indirect et les quelques essais réalisés à des fins hydrométallurgiques jusqu’à maintenant sont peu concluants.»