Production d’uranium par récupération in situ – ISR-U

La production par récupération in situ est aujourd’hui la première technique d’extraction au monde pour l’uranium. La technique offre de nombreux avantages, dont son faible coût et une emprise au sol limitée. Par contre, la forte variabilité spatiale des minéralisations concernées et l’absence d’accès direct au gisement compliquent la gestion de l’exploitation. Les circuits de décisions actuels sont largement basés sur une combinaison entre reconnaissance du site (modèle géologique, modèle géostatistique de distribution des teneurs) et prévision du comportement par des méthodes empiriques ou analogiques.
Les travaux proposés dans ce projet visent à donner une assise phénoménologique à la description du système. En associant compréhension des mécanismes en jeu (écoulement entre puits, réactions géochimiques) et une paramétrisation issue d’observations (données de terrain, données thermodynamiques, résultats d’expériences), les codes de transport réactif ont la capacité de donner des prévisions du comportement de blocs de production avant même le début de leur mise en exploitation. Les résultats préliminaires encourageants ont montré le potentiel de cette approche. Ils ont également mis en évidence certains verrous, dont la nécessité d’une meilleure description de la chimie du milieu et la maîtrise des impacts des incertitudes spatiales.
L’amélioration de la valeur prédictive des modèles employés a des implications directes sur l’organisation de la production. L’utilisation des modèles pour tester des scénarios alternatifs de production permet d’envisager la recherche d’optimum suivant des critères à définir (par exemple coût ou taux de récupération). Une optimisation plus globale peut être recherchée en intégrant les prédictions dans un cadre de planification minière : il s’agit alors de gérer au mieux les fluctuations dans le temps des concentrations produites par un bloc, et la répartition sur le champ de l’allocation des moyens (débit, réactifs), pour respecter les contraintes intégratives de l’usine de traitement et les objectifs de production fixés à la mine.
Une autre implication du projet est l’amélioration de la notion de réserve récupérable. Les spécificités de la récupération in situ modifient les notions classiques en mine de teneur de coupure ou d’enveloppe minéralisée. En intégrant des informations sur les processus de mobilisation de l’uranium à la description géométrique du gisement, le projet doit affiner une notion capitale en termes de valorisation du gisement.
Le projet permet au Centre de Géosciences de mettre en avant ses méthodes et compétences, de les améliorer sur un type de mine non-conventionnelle au cœur de sa stratégie de recherche. Il répond à la vocation du Centre et plus généralement d’ARMINES et MINES ParisTech de recherche orientée vers les acteurs économiques. Enfin, l’expertise acquise sur le sujet permet d’imaginer des développements vers des techniques d’exploitation in situ pour des ressources minérales plus réfractaires ou dans des milieux moins favorables.
Pour AREVA Mines, il s’agit de préparer les outils permettant l’optimisation et la rationalisation de la production à différentes échelles. L’intégration des méthodes dans un outil métier et au-delà dans la chaîne de décision est ainsi fondamentale. Outre les enjeux de production actuelle, l’amélioration de la technicité d’AREVA Mines renforcera sa position stratégique notamment pour la négociation de futurs permis.