Comment concentrer les minerais ?

[Florent D]

Scandium Merci pour ta réponse. 

 

Voici le lien de notre projet pour un peu mieux comprendre ce que nous faisons : https://www.federation-openspacemakers.com/fr/participer/projets/production-de-ressources-martiennes/

 

N'hésite pas à rejoindre le projet en cliquant sur "Rejoindre le Projet" 

 

Par ailleurs, je suis content que tu connaisses le BFR (StarShip maintenant). 

 

Bon peut être que dans l’analyse chimique que j'ai donné n'était peut être pas la meilleure... Malheureusement, je ne suis pas géologue et ne me suis pas assez renseigné sur les type de roche disponible. 

 

Voici la réponse que m'a donné Charles Franckel (Géologue et spécialiste de Mars) :

"Les minerais les plus exploitables et les plus concentrés sur Mars sont les sédiments lacustres, et notamment les gypses très présents (CaSO4.2H2O), et autres sulfates tels la kiésérite (MgSO4•H2O) qui vous procurent comme matière première soufre, calcium, magnésium, sans oublier de l'eau !

Pour le fer et l'aluminium, vous avez le basalte et sable dérivé (dunes de basalte, billes d'hématite), et pour la silice quelques filons hydrothermaux, sa proportion n'étant pas négligeable non plus dans les basaltes mais plus difficile à en extraire, alors que des laves plus évoluées en contiendraient plus (andésites, dacites), mais ces dernières ont l'air d'être assez rates sur Mars.

Les meilleurs sites seraient à mon sens les cratères d'impact ayant abrité des lacs, tels que Gusev et Gale, d'autant plus que les sondes (Spirit, Curiosity) en ont déjà fait la reconnaissance. "

[1GM]

Il y a 2 heures, Florent D a dit :

Voici la réponse que m'a donné Charles Franckel (Géologue et spécialiste de Mars) :

"Les minerais les plus exploitables et les plus concentrés sur Mars sont les sédiments lacustres, et notamment les gypses très présents (CaSO4.2H2O), et autres sulfates tels la kiésérite (MgSO4•H2O) qui vous procurent comme matière première soufre, calcium, magnésium, sans oublier de l'eau !

Pour le fer et l'aluminium, vous avez le basalte et sable dérivé (dunes de basalte, billes d'hématite), et pour la silice quelques filons hydrothermaux, sa proportion n'étant pas négligeable non plus dans les basaltes mais plus difficile à en extraire, alors que des laves plus évoluées en contiendraient plus (andésites, dacites), mais ces dernières ont l'air d'être assez rates sur Mars.

Les meilleurs sites seraient à mon sens les cratères d'impact ayant abrité des lacs, tels que Gusev et Gale, d'autant plus que les sondes (Spirit, Curiosity) en ont déjà fait la reconnaissance. "

 

quelles sont les teneurs ? l'Hématite dans le basalte c'est très très très loin des 45% indiqué par Scandium qui sont le minimum, sur Terre, pour considérer exploiter la ressource.

Il suffit d'aller en Auvergne a Lemptegy pour s'en rendre compte...

Les Filons hydrothermaux... ouaip... sauf que la Tectonique de Mars est plutôt à l'arrèt et que les dit filons ils ont de forte chances d'être très profond... vu que l'eau est sous forme très diffuse.

 

Les laves quelques soient leur type on des teneurs très faibles en métaux... Il suffit de voir ici bas... y as t'il une exploitation minière pour du métal sur un volcan ?

( n'ayant pas été retravaillé par 500Ga+ d'évolution tectonique de la planète et l'érosion hydraulique )

[ hors exploitation pour la pouzzolane ]

 

On en reste au problème que pour produire des matériaux spécifiques, il faut une importante concentration de matière première dans la roche.

Si il n'y as pas cette importante concentration, qui est le minimum pour que cela soit exploitable, on n'arriveras pas à produire grand chose... vu qu'il faudra traiter des volumes gigantesques ( et donc les transporter, les stocker, stocker ce qui restera ).

 

Même à l'époque très reculée de l'age du bronze...h.sapiens sapiens minait à des endroits ou le métal qu'il cherchait était plus concentré qu'ailleurs.

Il faut donc trouver ou se situent les sources des divers métaux ( ou autre ) en concentration suffisante pour que l'exploitation soit techniquement envisageable ( je ne parles même pas d'économiquement viable ) et à chacun de ces endroits mettre en place une exploitation.

Après l'usine de traitement global, elle peut être unique... tant qu'il y as de l'énergie et de l'eau de l'oxygène et de la bouffe pour les bipèdes qui vont faire fonctionner tout ça.

 

[Scandium]

bonsoir Florent,

 

et merci de ta réponse, pour ce qui est du BFR - Starship, je reste très attaché au Big Fucking Rocket, lol! meme si il a changé de nom ensuite

 

je vais surement m'inscrire sur votre projet, j'ai toujours été passionné par l'exploration de l'espace, et Mars est un monde de choix

 

Pour ce qui est de la réponse de Franckel, oui les sediments lacustres sont riches en evaporites, et  ça pourrait être utilisé, par contre les basaltes et sables  ne donneront jamais de minerai de fer, trop pauvres en Fe et trop complexes a traiter. mais je suis prêt a en discuter avec lui . 

plutôt que de prendre le problème a l'envers, il  vaut mieux  chercher ce que contient Mars et ce qu'il propose. Un gisement métallifère c'est une concentration anormale de métal ou métaux en un endroit donné. il faut donc d'abord chercher des concentrations anormales pour ça plusieurs méthodes :

- télédetection satellite  :justement on a plein de boitiers technologiques qui tournent autour de la planète mars, et sans atmosphère épaisse comme la notre on devrai trouver des signatures géochimiques interessantes, ainsi qu'une couverture géographique et structurale , d'autant plus que les forages naturels (cratères de météores) on mis a jour les parties plus profondes du sol martien

- géophysique satellite ou aéroportée...  bon d'accord on n'a pas encore de géophysique aéroportée , mais nos chers satellites peuvent detecter des champs magnétiques et  de gravité, signatures d'amas metalliferes sur le sol martien. 

- géophysique sol : attendons d'y etre arrivés, mais ca sera surement tres surprenant

- géochimie sol : voir au dessus

- enfin la technologie la plus aboutie et la plus évoluée dans les 5 spirales de la Galaxie, celle pour laquelle tous les OVNIS de l'Univers parcourent notre espace terrien depuis des millénaires, : le marteau de géologue.... mais bon va aussi falloir aller sur place, trouve moi une place dans Starship, coté hublot de préférence (et une place pour ma femme et mon chien...)

 

Pour résumer, je serais d'avis, avant de faire venir le tailleur pour nous faire un manteau en fourrure d'ours blanc, de chercher l'ours...  

 

Je suggère donc de travailler sur un modele d'exploration minière sur mars :

- Quelles sont les technologies existantes et utilisables a ce jour, que devons nous inventer ou modifier pour découvrir quelque chose d'utile

- Quelles sont les ressources à chercher en fonction de leur utilité et de leur disponibilité supposée

- Que pourrions nous faire (inventer ) avec les ressources que nous allons découvrir sur place

 

Quand nous aurons les ressources dans leur contexte martien (les minerais) nous pourrons étudier la meilleure manière de les concentrer et d'en extraire les métaux utiles dans le contexte de la planète rouge

 

Ensuite nous pourrons voir quoi faire avec des concentrés métalliques ou les métaux en question

 

Bien cordialement

 

Scandium

 

 

 

 

 

[zunyite]

c'est effectivement plus logique en prenant par le début  !!  et tout transporter jusqu'à ce que les infrastructures et techniques soient pretes !!!..............................dans quelques decenies et milliards de dollars !

[Scandium]

De toute façon il faudra des décennies pour aller sur Mars et y developper une industrie, et plusieurs milliards de dollars a rajouter aux milliards déjà dépensés.

En attendant rien n'empêche de chercher les méthodes d'exploration adaptées à l'environnement extraterrestre, ça permettra d'orienter notre developpement

Il y a 1 heure, zunyite a dit :

c'est effectivement plus logique en prenant par le début  !!  et tout transporter jusqu'à ce que les infrastructures et techniques soient pretes !!!..............................dans quelques decenies et milliards de dollars !

 

[Kayou]

Quelle idée d'aller vivre sur Mars... on doit s'y faire drôlement ch..r pendant le ouiquinde !

Nous sommes, et pas par hasard, sur le seule planète où la vie foisonne, et on en fait quoi ? 

Mais la recherche est une chose stimulante, et qui peut déboucher sur de l'inattendu positif ou négatif... alors cherchons !

 

 

[Florent D]

Il y a 4 heures, Scandium a dit :

bonsoir Florent,

 

et merci de ta réponse, pour ce qui est du BFR - Starship, je reste très attaché au Big Fucking Rocket, lol! meme si il a changé de nom ensuite

 

je vais surement m'inscrire sur votre projet, j'ai toujours été passionné par l'exploration de l'espace, et Mars est un monde de choix

 

Pour ce qui est de la réponse de Franckel, oui les sediments lacustres sont riches en evaporites, et  ça pourrait être utilisé, par contre les basaltes et sables  ne donneront jamais de minerai de fer, trop pauvres en Fe et trop complexes a traiter. mais je suis prêt a en discuter avec lui . 

plutôt que de prendre le problème a l'envers, il  vaut mieux  chercher ce que contient Mars et ce qu'il propose. Un gisement métallifère c'est une concentration anormale de métal ou métaux en un endroit donné. il faut donc d'abord chercher des concentrations anormales pour ça plusieurs méthodes :

- télédetection satellite  :justement on a plein de boitiers technologiques qui tournent autour de la planète mars, et sans atmosphère épaisse comme la notre on devrai trouver des signatures géochimiques interessantes, ainsi qu'une couverture géographique et structurale , d'autant plus que les forages naturels (cratères de météores) on mis a jour les parties plus profondes du sol martien

- géophysique satellite ou aéroportée...  bon d'accord on n'a pas encore de géophysique aéroportée , mais nos chers satellites peuvent detecter des champs magnétiques et  de gravité, signatures d'amas metalliferes sur le sol martien. 

- géophysique sol : attendons d'y etre arrivés, mais ca sera surement tres surprenant

- géochimie sol : voir au dessus

- enfin la technologie la plus aboutie et la plus évoluée dans les 5 spirales de la Galaxie, celle pour laquelle tous les OVNIS de l'Univers parcourent notre espace terrien depuis des millénaires, : le marteau de géologue.... mais bon va aussi falloir aller sur place, trouve moi une place dans Starship, coté hublot de préférence (et une place pour ma femme et mon chien...)

 

Pour résumer, je serais d'avis, avant de faire venir le tailleur pour nous faire un manteau en fourrure d'ours blanc, de chercher l'ours...  

 

Je suggère donc de travailler sur un modele d'exploration minière sur mars :

- Quelles sont les technologies existantes et utilisables a ce jour, que devons nous inventer ou modifier pour découvrir quelque chose d'utile

- Quelles sont les ressources à chercher en fonction de leur utilité et de leur disponibilité supposée

- Que pourrions nous faire (inventer ) avec les ressources que nous allons découvrir sur place

 

Quand nous aurons les ressources dans leur contexte martien (les minerais) nous pourrons étudier la meilleure manière de les concentrer et d'en extraire les métaux utiles dans le contexte de la planète rouge

 

Ensuite nous pourrons voir quoi faire avec des concentrés métalliques ou les métaux en question

 

Bien cordialement

 

Scandium

 

 

 

 

 

 

Très bonne conclusion, merci Scandium !  Et nous t'accueillerons avec grand plaisir dans ce projet :)

Même si nous n'avons pas autant de données que sur Terre nous commençons à en avoir un certain nombre pour Mars, via les sondes et les rovers. Malheureusement, nous n'avons pas encore pu creuser très profond ...

 

De plus, avoir un géologue dans l'équipe facilitera la discussion avec les autres géologues spécialiste de Mars... Je pense donc à Charles Frankel et Pierre THOMAS, professeur émérite à l'ENS Lyon.

[Florent D]

Voici une présentation rapide de la conception de notre futur mini-concasseur (environ 50 x 30 x 30cm), nous comptons le fabriquer rapidement et pour moins de 500€ normalement :

 

De plus, il faut savoir qu'une fois que nous serrons sûr de son fonctionnement, nous rendrons les plans et les tutos de fabrications accessible gratuitement sur internet.

 

[zunyite]

euh......calcul du taux d'usure ??? ( pour  "regolithe"  suivant le materiaux de base , la longevité d'un concasseur comme celui sera de qq heures !!)

[Florent D]

Notre objectif n'est pas d'ouvrir une usine de concassage, mais de concasser quelques cailloux pour fournir quelques kg de matière pour faire nos autres tests.

 

Nous vous tiendrons au courant de la longévité après l'avoir testé !

[zunyite]

le concasseur à rouleau est le systeme le moins efficace possible pour ce genre d'essais et le moins fiable ( poussiere metallique abondante, usure tres rapide , bourrage fréquent.........)

[Cedrick]

Ces outils pour ces usages, existent déjà (en mieux adaptés...), justement pour préparer  ce genre de volumes (des échantillons pour analyse).

Broyeur à mâchoires, puis pulverisation dans des bols vibrants.

Faites une recherche' LM2 bowl pulverisation'.

 

[Florent D]

Notre but est également de réaliser nous même les machines (dans un but éducatif et de loisir), à la base nous étions partis sur l'idée de réaliser un concasseur à mâchoires mais nous souhaitions également pouvoir (en une seule machine) concasser finement. 

 

Nous ne broierons pas de cailloux de plus de 2 ou 3cm.

 

Voici la conception initiale du concasseur à mâchoires :

[zunyite]

le principe du concassage-broyage :   

    -passage 1 : reduction de x% de la matiere ( exemple 100g inf à 1mm pour 1 kg concassé)

    -passage2  : idem

   criblage , selection du trop gros , concassage  etc... ce qui permet d'obtenir "la maille" recherchée

 

sinon concasseur machoire - broyeur à percussion/bol pour moins de passage mais criblage necessaire dans tous les cas

 

le but educatif c'est bien mais, par principe, on maitrise le sujet pour ensuite le montrer !!!!!

[Florent D]

Au lieu d'éducatif, je devrais plutôt parlé d'apprentissage de notre part ! 

 

Nous essayons de développer un schéma d'ensemble pas forcement entrer dans le détails de tous les aspects de toutes les industries (électrolyse, méthanation, métallurgie etc...) car évidement ce n'est pas possible pour une poignée d'amateur... 

 

Je rappelle nos objectifs :

- Partir de quelques 2 ou 3 kg de matériaux pour produire quelques centaines de grammes d'autres choses

- Juste de quoi pouvoir mesurer et tester que ça marche

- Concevoir des petites machines pas trop chère

- Qu'idéalement elles fonctionnent dans des conditions martiennes (grand froid et quasi vide atmosphérique)

 

Si nous pouvions obtenir 100g d'eau, 100g de verre, 100g d'hydrogène, 100g d'acier et 100g de briques "martiennes" (éventuellement même du plastique) avec des machines conçu et fabriquer par nous même, l'objectif serait rempli à 1000% !

 

Je sors un peu du sujet mais, les 100g d'eau et les 100g d'hydrogène, nous sommes en passe d'y arriver et travaillons sur les bonnes pistes !

 

(Je profite de ce message pour remercier infiniment toutes les personnes qui prennent du temps pour répondre à ce sujet, malgré le fait que ça puisse paraître farfelu au premier abord !) 

 

 

[Cedrick]

Pourriez vous également rappeler à partir de quoi? Le défi sera de produire de l'acier à partir de pouzzolane.

 

Traiter uniquement la pouzzolane où de l’hématite est exprimée avec une assez bonne teneur (pouzzolane donc plutôt atypique) serait il de la triche?

 

[Florent D]

il y a 8 minutes, Cedrick a dit :

Pourriez vous également rappeler à partir de quoi? Le défi sera de produire de l'acier à partir de pouzzolane.

 

Traiter uniquement la pouzzolane où de l’hématite est exprimée avec une assez bonne teneur (pouzzolane donc plutôt atypique) serait il de la triche?

 

 

L'avantage dans notre projet, c'est qu'il est tellement conceptuel que nous ne trichons pas ! 

 

Nous pouvons imaginer trouver un filons de régolithe (sur terre ça se rapproche de la pouzzolane) très riche en hématite ! 
De plus, il y a de grande chance que ces filons soient déjà découvert mais il faudrait qu'un vrai géologue se penche sur la question car il doit y avoir un paquet de publication NASA et autre parlant de ce sujet mais je ne suis pas encore assez qualifié pour comprendre tout ça !

[Cedrick]

Attention, le regolith n'a rien de filonien. C'est un terme très généra pour désigner un matériau le plus souvent meuble issu de l’altération superficielle d'autres roches. Donc une bonne partie de sa composition dépend de la composition de la roche mère en dessous.

 

Pouzzolane et regolithe n'ont à peu près rien en commun sur Terre... Donc pour la Nasa, peut être des similitudes en analyse chimique globale avec le regolithe martien, mais c'est à peu près tout.

Donc ca va être un sacré défi de produire de l'acier à partir d'une pouzzolane quelconque, puisqu'elle est composée en majorité de silicates et très pauvre en hématite exprimée.

[Florent D]

il y a 18 minutes, Cedrick a dit :

Attention, le regolith n'a rien de filonien. C'est un terme très généra pour désigner un matériau le plus souvent meuble issu de l’altération superficielle d'autres roches. Donc une bonne partie de sa composition dépend de la composition de la roche mère en dessous.

 

Pouzzolane et regolithe n'ont à peu près rien en commun sur Terre... Donc pour la Nasa, peut être des similitudes en analyse chimique globale avec le regolithe martien, mais c'est à peu près tout.

Donc ca va être un sacré défi de produire de l'acier à partir d'une pouzzolane quelconque, puisqu'elle est composée en majorité de silicates et très pauvre en hématite exprimée.

 

Alors malheureusement je comprend pas grand chose à cette article mais peut être cela éclairera tes lanternes sur la présence d'hématite accessible sur Mars : https://planet-terre.ens-lyon.fr/article/berries-hematite-concretion-Mars.xml

[Cedrick]

Ok, je crois qu'on ne s'est pas bien compris. Il ne fait pas trop de doute qu'on trouve sur Mars des minéraux utiles comme l'hématite.

 

Mon questionnement concerne ce que vous allez utiliser sur Terre pour simuler le fameux regolith martien. Et comment vous allez vous assurer qu'il est similaire à ce qui va être rencontré sur Mars. Pouzzolanes et pisolithes à goethite/hématite sont assez incompatibles.

Quelle est la nature exacte et d’où provient le sol que vous utilisez actuellement?

 

Autrement, il est assez probable que les sites d’atterrissages choisis pour l'instant soient riches en sulfates, car par analogie avec ce qui est connu sur Terre ce sont des zones favorables, planes, bassins dans cratères d'impact, etc... a contrario les sites potentiellement riche en fer devraient former des reliefs très peu favorables à des atterrissages.

 

[Florent D]

il y a 11 minutes, Cedrick a dit :

Ok, je crois qu'on ne s'est pas bien compris. Il ne fait pas trop de doute qu'on trouve sur Mars des minéraux utiles comme l'hématite.

 

Mon questionnement concerne ce que vous allez utiliser sur Terre pour simuler le fameux regolith martien. Et comment vous allez vous assurer qu'il est similaire à ce qui va être rencontré sur Mars. Pouzzolanes et pisolithes à goethite/hématite sont assez incompatibles.

Quelle est la nature exacte et d’où provient le sol que vous utilisez actuellement?

 

Autrement, il est assez probable que les sites d’atterrissages choisis pour l'instant soient riches en sulfates, car par analogie avec ce qui est connu sur Terre ce sont des zones favorables, planes, bassins dans cratères d'impact, etc... a contrario les sites potentiellement riche en fer devraient former des reliefs très peu favorables à des atterrissages.

 

 

Nous n'utilisons pas encore de simulant de régolithe.

 

Mais à la base j'avais dans l'idée de recréer un simulant comme le MMS ou Mojave Martian Simulant développé en 2007 par la Nasa. "Ce dernier simule bien certaines propriétés du régolithe martien, mais en restitue d'autres de manière imparfaite, notamment ses propriétés hygroscopiques — ce matériau a subi une météorisation qui l'a rendu semblable à de l'argile. Les propriétés hygroscopiques du MMS sont bien plus fidèles à celle sur régolithe martien que celles du JSC Mars-1A, car ce matériau a subi une faible météorisation et a été broyé pour le rendre inerte du point de vue hygroscopique. Ce matériau peut être prélevé sous forme de pierres entières dans une formation volcanique à proximité de la ville de Boron, dans le Désert des Mojaves occidental. Les roches basaltiques sombres peuvent être broyées ou triées sans y laisser de marques de météorisation, puis triées en MMS grossier et MMS fin en fonction de la taille des particules. Le MMS poussière est formé de particules basaltiques plus fines dont la taille correspond à la distribution de la poussière martienne. Le MMS cendre est issu d'une cendre volcanique rouge mélangée au matériau basaltique."

 

Grâce à vos conseilles je sais maintenant que ce simulant n'a pas les propriétés nécessaires d'un point de vue des minerais.

 

L'objectif maintenant, est de créer un simulant ressemblant le plus possible de quelque chose trouvable sur Mars mais exploitable minéralogiquement parlant.

[Cedrick]

Attention de bien se renseigner sur le but initial de ce MMS.

Ne serait il pas un simulant des propriétés mécaniques du sol? Pour par exemple tester les déplacements du rover?

C'est ce que j'ai toujours supposé en voyant les reportages sur le sujet.

 

[Florent D]

il y a 48 minutes, Cedrick a dit :

Attention de bien se renseigner sur le but initial de ce MMS.

Ne serait il pas un simulant des propriétés mécaniques du sol? Pour par exemple tester les déplacements du rover?

C'est ce que j'ai toujours supposé en voyant les reportages sur le sujet.

 

 

Je pense comme toi !

A nous d'imaginer un simulant métallurgique.

[Sim]

Salut Florent , c'est Simon

 

avez vous exploré une piste du genre :

electrolyse chlorure de sodium (present sur mars sauf erreur : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-immenses-depots-sel-surface-mars-15016/ )

 

production de dichlore  et dihydrogene

 

reaction dichlore et dihydrogene qui donne de l'Hcl (acide chlorydrique)

 

dissolution des oxydes de fer dans hcl

 

electrolyse de la solution.  ?

 

 

en photo :

1 la pouzzo du puy en velay avec a coté la tasse contenant HCl et pouzzolane broyée

2 filtration

3 electrolyse (avec deux fils de platines inattaquable pour rien rajouter a la liqueur)

4 ben...de l'oxyde de fer... (mais pas que sans doute)

 

me demande pas le rendement! :)

en tout cas si j'ai bien lu , il y a du chlorure de sodium sur mars , avec on peu faire de l'acide chlorhydrique en electrolysant de l'eau salée (production de dichlore et dihydrogene qui par combustion donne acide chlorhydrique)

 

peut etre une voie pour concentrer le fer?

 

 

 

[zunyite]

sauf qu'il faut de l'eau.............................!!