Pierres et minéraux industriels

Les minéraux industriels sont des roches ou des minéraux dont les propriétés physiques ou chimiques sont mises à contribution dans divers usages, produits ou procédés industriels.

Le Québec possède plusieurs minéraux industriels. Du graphite, du lithium, de l’ilménite, du niobium, du feldspath, du mica, de l’halite et du quartz sont quelques-uns des minéraux industriels exploités.

Bien que la mine Renard ait exploité surtout des diamants de qualité gemme ou semi-gemme, elle a aussi extrait des diamants de qualité industrielle. Ceux-ci servent notamment à la création d’outils de coupe, de perçage et d’abrasif.

Pendant plus de 130 ans, de l’amiante (chrysotile) a été extrait de différents gisements situés dans le sud du Québec, et ce, jusqu’à la fermeture de la mine Jeffrey, à Val‑des‑Sources (anciennement Asbestos), en 2012.

Les pierres et les minéraux industriels comprennent plus d’une cinquantaine de substances, dont plus d’une trentaine ont été répertoriées au Québec.

Les pierres et les minéraux industriels se trouvent en concentrations variables dans divers types de roches. Ceux-ci incluent principalement :

• les pierres industrielles (calcaire, dolomie, marbre, quartzite);
• la plupart des minéraux non métalliques (quartz, apatite, chrysotile, talc, graphite);
• certains minéraux métalliques (chromite, ilménite, magnétite, hématite) utilisés sous forme de composés chimiques;
• les argiles;
• les sels minéraux (halite, sylvite).

Ne sont pas considérés comme des minéraux industriels :

• la plupart des minéraux métalliques;
• les combustibles fossiles (hydrocarbures);
• les eaux minérales.

Plusieurs industries utilisent les minéraux industriels en raison de leurs propriétés physiques ou chimiques. Voici quelques-uns de ces caractéristiques.

Dureté

La dureté fait référence à sa résistance à la rayure. Elle est mesurée selon l’échelle de Mohs, qui va de 1 (très tendre, comme le talc) à 10 (très dur, comme le diamant). Plus une pierre est dure, plus elle est résistante à l’usure.

Le grenat, avec sa dureté de 6,5 à 7,5, est un minéral dur utilisé dans les produits abrasifs (papier sablé), le sablage au jet ou le polissage du verre et de la céramique. Sous sa forme industrielle, le diamant sert aux équipements de forage et à des outils de coupe et de polissage. À l’inverse, la faible dureté de l’halite (2,5) et son goût salé lui valent d’être transformée en sel de table.

Blancheur

La blancheur est la capacité d’un matériau à réfléchir la lumière blanche, caractéristique recherchée pour les papiers et les peintures de haute qualité.

La calcite et le kaolin, en raison de leur blancheur naturelle, peuvent servir dans le domaine des pâtes et papiers pour rendre le papier plus blanc et opaque. Le titane sert également de pigment blanc dans la peinture.

Pureté

La pureté désigne un faible niveau d’impuretés ou de contaminants dans la pierre ou le minéral. Un matériau qui en contient très peu ou pas est considéré comme pur. Une faible teneur en impuretés assure une meilleure performance du produit fini, qu’il s’agisse de la résistance d’un matériau ou de la réactivité d’un composé chimique.

La silice de haute pureté, considérée au Québec comme un des minéraux critiques et stratégiques, sert à la production de semi-conducteurs, de panneaux solaires (cellules photovoltaïques) et de circuits intégrés pour l’électronique. Elle est aussi utilisée dans la fabrication de verre de quartz aux propriétés supérieures pour l’industrie aérospatiale, en particulier.

Inertie chimique

L’inertie chimique est la capacité d’un matériau à ne pas réagir chimiquement avec d’autres substances. Un matériau chimiquement inerte est stable dans diverses conditions environnementales.

L’amiante (chrysotile), minéral fibreux, ininflammable et flexible, est résistant à la plupart des produits chimiques. Aujourd’hui interdit dans de nombreux pays en raison de sa nature cancérigène, l’amiante a longtemps été utilisé comme isolant thermique ou acoustique, pour sa résistance au feu et dans la fabrication de matériaux de construction, de pièces automobiles et dans divers produits industriels.

Conductivité thermique et électrique

La conductivité thermique et électrique est la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur ou à laisser passer un courant électrique.

Le graphite, dont le point de fusion est de 3 500 °C, est un minéral chimiquement inerte ainsi qu’un excellent conducteur d’électricité et de chaleur. En plus d’être utilisé dans les mines de crayon, le graphite fait partie des composantes des piles alcalines et des batteries de véhicules électriques.

De son côté, le quartz (silice) est un minéral très commun qui a une très faible conductivité électrique; il est non conducteur. Cette caractéristique lui permet d’être utilisé comme un isolant électrique. En plus d’être chimiquement inerte, il a des applications dans le domaine de l’optique lorsqu’il est pur et transparent.