Sources de contamination en titane, aluminium et phosphore dans le minerai de fer du Mont-Wright, Québec

La qualite d’un minerai de fer se mesure, entre autres, par sa purete, donc par la tres faible quantite de silice et de contaminants. Les minerais de fer les plus riches se rarefiant, il devient imperatif d’exploiter de nouvelles zones mineralisees moins riches et presentant generalement de plus grandes teneurs en contaminants. Il devient donc important de mieux comprendre la nature, l’origine et la distribution des contaminants. Le gisement du Mont-Wright (Fermont, Quebec) repute pour son concentre de grande purete, presente des zones davantage contaminees. Pouvoir exploiter ces zones ajouterait 249 millions de tonnes de minerais presentement consideres comme sterile. Cela represente environ 4 ans d’exploitation supplementaire pour la mine (production d’environ 24 Mt de minerai/annee). L’objectif du present projet est d’etablir la nature de la contamination, puis de prouver ou d’infirmer un lien entre le principal encaissant du minerai (amphibolite) avec cette contamination en titane, en aluminium et en phosphore. Plusieurs hypotheses ont ete amenees, dont la contamination de la formation de fer par l’amphibolite par metamorphisme, metasomatisme, hydrothermalisme, diffusion etc. Les relations entre la mineralisation et les epontes (amphibolites) deviennent critiques. En premier lieu, la nature des contaminants a pu etre etablie grâce a la microscopie optique et a des cartes chimiques a la micro-XRF. Il en est ressorti une contamination en titane contenu dans des exsolutions ilmenites/hematites et par des grains de rutile. Le phosphore est present dans l’apatite et enfin, l’aluminium est retrouve dans les argiles. En second lieu, la nature de l’amphibolite a pu etre determinee. Il existe en effet deux types d’amphibolite, soit le type I qui englobe la majorite des echantillons et le type II qui est compose de seulement quelques echantillons. Le type I contient du titane en quantite importante, ainsi que de l’aluminium et du phosphore. Le type II ne contient que tres peu de titane et d’aluminium mais contient du graphite. Les deux types d’amphibolites ont une affinite avec les basaltes alcalins et leur difference s’explique par des alterations locales dues a la circulation de fluides hydrothermaux. En troisieme lieu, il a ete possible de correler la contamination en titane de la formation de fer avec un type d’amphibolite. Les amphibolites de type II ayant des contacts plus alteres amenent une contamination plus importante que le type I. Cette contamination reste cependant a tres petite echelle (quelques centimetres). Il s’agit principalement d’exsolutions ilmenite-hematite ainsi que de grains de rutile. Il est possible de remarquer une correlation positive entre la quantite d’apatite et la quantite d’ilmenite. Enfin, la contamination en aluminium se retrouve surtout sous forme d’argile. Un gradient de contamination est mis en evidence grâce a la HHXRF et aux analyses des elements traces des oxydes par LA-ICP-MS. La contamination s’explique par un lessivage du fer et de la silice creant un enrichissement relatif des contaminants mis en evidence par la perte de consolidation de plusieurs lithologies. Un calcul de bilan de masse demontre qu’avec un lessivage de 68 % d’un melange 60-40 SiO2/Fe2O3 il est possible de generer les formations de fer contaminees a partir d’une formation de fer moyenne. Ce projet a demontre qu’une contamination des formations de fer est le resultat d’un lessivage du fer et de la silice liee aux amphibolites et est limitee principalement a la zone pres des contacts avec les encaissants de la mineralisation.

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