Étude de la distribution des radionucléides dans la chaîne de traitement et d'extraction d'éléments de terres rares à partir de gisements québécois

« RÉSUMÉ : Les éléments de terres rares (ETR) sont cruciaux pour une multitude d'industries et figurent par ailleurs sur les listes québécoise et canadienne des minéraux critiques et stratégiques (MCS). Néanmoins, le développement de l’industrie des ETR est ralenti par de nombreux facteurs, notamment la présence d’éléments radioactifs qui soulève des considérations sociales et environnementales. Cette radioactivité est essentiellement due à la présence d’uranium (U) et de thorium (Th), couramment associés aux gisements d’ETR. Alors que beaucoup d’articles scientifiques documentent les procédés de transformation utilisés en termes de rendements et d’efficacité vis-à-vis des ETR, peu de documentation s’attarde au sort des radionucléides présents et à l’effet de divers paramètres sur leur distribution. Dans cette perspective, ce mémoire de maîtrise vise à évaluer la distribution et le devenir de l'U-238, du Th-232, du Ra-226 et du Pb-210 dans le traitement et l'extraction d’ETR à partir d'un matériau provenant d’un gisement d’ETR. Après une revue de la littérature, deux procédés utilisés à l'échelle industrielle, à savoir, la flottation et la cuisson à l’acide sulfurique, ont été reproduits au laboratoire, afin d'enrichir le matériau en minéraux porteurs d’ETR et de solubiliser les ETR, respectivement. Par la prise d’échantillons et la réalisation d’analyses élémentaires et radiologiques et de bilans de masse, il a alors été possible d’évaluer la répartition des éléments radioactifs à travers ces procédés. L’utilisation d’un plan factoriel a également permis de quantifier l’effet de divers paramètres sur cette répartition et d’en affiner la compréhension. Le projet visait à reproduire la qualité des concentrés produits en usine, sans tenir compte du rendement de récupération (qui pourrait être améliorer en améliorant les conditions d’opération, notamment lors de la flottation).»