Vision 3D et rayons X pour une exploitation minière durable
L’Union européenne est confrontée au défi d’une forte dépendance à l’égard des importations de matières premières qui concerne des secteurs dont la valeur combinée dépasse 1 000 milliards EUR et qui fournissent de l’emploi à quelque 30 millions de personnes. Il est indispensable de concevoir des méthodes d’exploration plus efficaces pour découvrir de nouvelles ressources minérales au sein de l’UE et pour améliorer l’efficacité de l’extraction de minerais dans les exploitations minières existantes. Cela permettrait la faisabilité économique de l’exploitation de gisements plus petits et plus complexes tout en améliorant l’accès aux ressources minérales européennes dans le respect de l’environnement. Le projet X-MINE, financé par l’UE, se prépare à faire la démonstration de technologies de détection de pointe utilisant la fluorescence X (XRF), la transmission des rayons X (XRT) et les technologies de vision 3D. L’équipe a développé le X-Analyser, un scanner de carottes de forage, et le X-AnalySorter, un trieur mobile, pour en faire la démonstration dans des mines en Suède, en Grèce, en Bulgarie et à Chypre.
Développer de nouvelles technologies
Les partenaires du projet ont développé plusieurs prototypes de caméras 3D, de caméras à rayons X et de spectromètres XRF et les ont testés dans des environnements pilotes. Ils ont intégré leurs technologies de vision 3D et de capteurs à rayons X dans une technologie conventionnelle de triage des minéraux et un scanner de carottes de forage à rayons X. «Le principal résultat du projet est la plate-forme d’analyse en ligne X-Mine, qui comprend l’analyseur de carottes de forage, le système de tri des minéraux et la modélisation 3D des gisements de minerais, le tout combiné avec une plate-forme de fusion de données», explique Janne Paaso, coordinateur du projet. Les chercheurs de X-MINE ont mis au point un système de comptage rapide de photon unique, des prototypes de caméra XRT multi-énergie, un nouveau spectromètre XRF et une nouvelle plateforme de caméra 3D pour les applications d’exploration et d’extraction des minéraux. L’équipe a également amélioré de nombreuses façons la technologie actuelle de scanner de carottes de forage par tomographie 3D Orexplore, notamment en mettant au point une nouvelle technologie de détection, une analyse des éléments et des minéraux, et un logiciel d’analyse optimisé. Ils ont fait la démonstration de la technologie de scanner de carottes de forage dans des mines en Grèce et en Suède. «L’intégration des données du scanner de carottes de forage dans des géomodèles 3D est en cours, et les premiers résultats se révèlent vraiment intéressants et prometteurs», fait remarquer Janne Paaso.
Démonstration des X-AnalySorters
X-MINE a développé deux systèmes de tri de minéraux conteneurisés qu’il appelle X-AnalySorters. Ces systèmes ont été créés à partir de capteurs à rayons X conventionnels associés à des algorithmes de tri améliorés. L’équipe a installé le premier système AnalySorter dans la mine de Lovisagruvan en Suède, pour le tester dans de nombreux scénarios d’utilisation différents. «En appliquant ce modèle de tri aux fragments triables, environ 25 à 27 % de la masse sera éliminée sous forme de résidus miniers et environ 95 à 98 % des minéraux du minerai (zinc et plomb) seront conservés pour un traitement ultérieur, ce qui permettra de réduire considérablement la consommation d’énergie et les émissions de dioxyde de carbone», souligne Janne Paaso.
Quelle est la prochaine étape?
Les membres du projet ont développé leur plateforme d’analyse en ligne afin de la commercialiser sous forme de produits de sociétés telles que Orexplore, Comex, Antmicro et Advacam. «Les institutions universitaires partenaires du projet utiliseront à l’avenir les résultats innovants du projet dans le cadre d’une coopération en recherche et développement avec des sociétés minières et d’autres utilisateurs finaux», conclut Janne Paaso.
Mots‑clés
X-MINE, exploitation minière, rayons X, scanner de carottes de forage, X-AnalySorter, vision 3D, extraction de minerai, fluorescence X, transmission des rayons X
