Défi Québec Aluminium-Scandium

Les participants du défi doivent résider au Québec ou avoir un établissement au Québec.  /  Challenge participants must reside in Quebec or maintain a place of business in Quebec. 

(See below for the Overview in English)

Défi Québec Aluminium-Scandium

Rio Tinto, en collaboration avec AluQuébec et le Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), cherche à encourager les innovateurs Québécois dans le développement de nouvelles applications pour les alliages aluminium-scandium entraînant la consommation d'au moins 5 tonnes par année d'alliage-mère Al-2%Sc. Ce défi favorisera la transformation des alliages aluminium-scandium au Québec qui  pourrait devenir un pôle mondial de la production du scandium au cours des prochaines années.

Aperçu du défi

Rio Tinto fournit des métaux et des minéraux aidant le monde à se développer. Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT), le groupe à l'origine de ce défi, fournit du concentré de minerai de titane et des scories comme matières premières aux producteurs de pigment de dioxyde de titane et de titane métallique. RTIT produit également de la fonte brute, de l'acier, des poudres de fer et des poudres d'acier de haute pureté, pour une variété d'utilisations.

RTIT a récemment développé un procédé propre qui permet de récupérer l'oxyde de scandium (Sc₂O₃) de sa fonderie de fer et de titane à Sorel-Tracy, QC et une usine de démonstration d'une capacité annuelle de 3 tonnes Sc₂O₃ est présentement en construction. De plus, Rio Tinto Aluminium a produit avec succès un alliage-mère Al-2%Sc à partir de cet oxyde de scandium RTIT. Cet alliage sera disponible pour un usage commercial sous forme de lingot ou de produit semi-fini tel que billette, tige ou plaque.

La demande mondiale réelle de Sc₂O₃ est estimée à environ 15 t/a, dont seule une petite fraction est utilisée pour produire des alliages aluminium-scandium. Cependant, il est maintenant bien connu que de petites additions de scandium à l'aluminium (0,05 à 0,5 %) peuvent entraîner des améliorations remarquables des propriétés de cet alliage telles qu'une résistance mécanique plus élevée à des températures allant jusqu'à 350 °C, une résistance à la corrosion accrue, une meilleure soudabilité, etc. Rio Tinto a le potentiel de produire des quantités plus importantes d’oxyde de scandium (Sc₂O₃) et d’alliage-mère Al-2%Sc, mais pour y parvenir, la valeur d'utilisation des alliages aluminium-scandium dans de nouvelles applications doit être démontrée afin de justifier l'augmentation de production. Dans ce défi, nous recherchons vos idées pour le développement d'une nouvelle application commerciale utilisant le Sc comme élément d'alliage pour l'aluminium.

Ce défi en deux étapes permettra aux innovateurs de financer les idées les plus convaincantes pour démontrer leur faisabilité et pourrait résulter en une commercialisation de leur invention. À l'étape 1 de notre défi, les participants fourniront une soumission non confidentielle décrivant l'approche proposée pour utiliser efficacement les alliages aluminium-scandium.

Jusqu'à trois (3) idées seront sélectionnées pour passer à l'étape 2, qui sera réalisée dans le cadre d'accords mutuels de non-divulgation. Chaque lauréat de l'étape 1 recevra 25 000 $ CAD pour soutenir son travail à l'étape 2, qui ciblera la réalisation d'une preuve de concept pour l'approche proposée via des tests utilisant l'alliage-mère Al-2%Sc de Rio Tinto. À la fin de l'étape 2, Rio Tinto sélectionnera et attribuera à un gagnant jusqu'à 100 000 $ CAD pour un développement complémentaire dans le cadre d'un accord de co-développement qui devra être négocié. Rio Tinto fournira également au gagnant un soutien technique et la possibilité de collaborer avec les scientifiques et les ingénieurs R&D de Rio Tinto. Si cette solution s'avère techniquement et commercialement réalisable, Rio Tinto pourra proposer un accord de suivi avec le gagnant pour la commercialisation et la mise à l'échelle.

Résoudre ce problème représente une opportunité importante pour les vainqueurs de ce défi et Rio Tinto. Nous attendons votre engagement et vos idées avec impatience!

Structure du défi

Étape 1 (Concepts)

L'étape 1 est ouverte aux personnes physiques résidant et travaillant au Québec, Canada ou aux groupes de personnes (entreprises, institutions, etc.) basées ou ayant une exploitation au Québec, Canada (voir règles d'admissibilité).

• L'étape 1 sera lancée le mardi 17 août, 11h HE.
• Les soumissions doivent être reçues au plus tard le vendredi 29 octobre 2021, 17 h HE.
• Rio Tinto sélectionnera jusqu'à trois (3) soumissions pour passer à l'étape 2. Chaque soumission gagnante de l'étape 1 recevra 25 000 $ CAD pour les travaux de développement de l'étape 2 ainsi qu'un échantillon d'alliage-mère (jusqu'à 25 kg d'Al-2%Sc). L'annonce des gagnants de l'étape 1 sera faite d'ici au vendredi 12 novembre 2021, à 12 h HE.

Étape 2 (Faisabilité)

• L'étape 2 commencera le lundi 29 novembre 2021, 11h HE , avec seulement les gagnants de l'étape 1 comme participants.
• Les rapports techniques et les échantillons des produits finaux en alliage aluminium-scandium doivent être reçus au plus tard le vendredi 4 mars 2022, 17h HE.
• Les concurrents de l'étape 2 présenteront leurs résultats à Rio Tinto d'ici au vendredi 11 mars 2022, 17 h HE.
• Un gagnant sera sélectionné d'ici le vendredi 18 mars 2022, 17 h HE.

La soumission gagnante de l'étape 2 pourrait recevoir jusqu'à 100 000 $ CAD pour soutenir des travaux de développement supplémentaires nécessaire pour valider la faisabilité et la commercialisation potentielle de leur application.

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Aluminium-Scandium Quebec Challenge 

Rio Tinto, in collaboration with AluQuébec and the Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), seeks to encourage Quebec innovators in the development of new applications for aluminium-scandium alloys resulting in the consumption of at least 5 tonnes per year of Al-2%Sc master alloy. This challenge will promote the transformation of aluminium-scandium alloys in Quebec, which could become a global hub for scandium production in the years to come.

Challenge Overview

Rio Tinto supplies metals and minerals that assist the world’s development. Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT), the group originating this challenge, provides titanium ore concentrate and slags as raw materials to producers of titanium dioxide pigment and titanium metal. RTIT also produces high purity pig iron, steel, iron powders and steel powders, for a variety of uses. 

RTIT has recently developed a green process to recover scandium oxide (Sc₂O₃) from its iron and titanium smelter in Sorel-Tracy, QC and is currently building a demonstration plant with an annual capacity of 3 tonnes Sc₂O₃. In conjunction with this breakthrough, Rio Tinto Aluminium has successfully produced Al-2%Sc master alloy from RTIT scandium oxide. This alloy will be available for commercial use in the form of ingot or semi-finished products such as billet, rod or slab.

The actual world demand for Sc₂O₃ is estimated at about 15 tonnes per year, of which only a small fraction is used to produce aluminium-scandium alloys. However, it is known that small additions of scandium to aluminium (0.05 to 0.5%) can result in remarkable improvements in the physical properties such as higher mechanical strength at temperatures up to 350°C, increased corrosion resistance, better weldability, etc. Rio Tinto has the potential to produce more substantial quantities of Sc₂O₃ and Al-2%Sc master alloy, but additional high-value applications must be developed to justify higher production levels. In this challenge, we seek your ideas for the development of new and successful commercial applications which use Sc as an alloying element for aluminium.

This two-stage challenge will provide innovators who propose the most compelling ideas funding to demonstrate the feasibility of their concepts and may ultimately result in commercialization. In Stage 1 of our Challenge, participants will provide a non-confidential submission that proposes an application for aluminum-scandium alloys that takes advantage of its unique characteristics to provide some measurable advantage over current approaches.

Up to three (3) ideas will be selected to advance to Stage 2, which will be conducted under mutual non-disclosure agreements. Each accepted Stage 1 winner will receive $25,000 CAD to support their work in Stage 2, which will be focused on demonstrating a proof-of-concept for the proposed approach via tests using Rio Tinto’s Al-2%Sc master alloy. At the end of Stage 2, Rio Tinto will select and award one winner with up to $100,000 CAD for additional development under a negotiated co-development agreement. Rio Tinto will also provide the winner with technical support and the opportunity to collaborate with Rio Tinto’s R&D scientists and engineers. Should this solution prove technically and commercially feasible, Rio Tinto may propose a follow-on agreement with the winner for commercialization and scale-up.

Solving this problem represents a significant opportunity for both Rio Tinto and the challenge winner. We look forward to your engagement and ideas!

Challenge Structure Overview

Stage 1 (Concepts)

Stage 1 is open to individuals living and working in Quebec, Canada or groups of individuals (companies, institutions, etc.) based or having an operation in Quebec, Canada (see eligibility rules). 

• Stage 1 launch date is Tuesday, August 17, 2021, 11am ET.
• Submissions must be received by Friday, October 29, 2021, 5pm ET.
• Rio Tinto will select up to three (3) submissions to advance to Stage 2. Each Stage 1 winner submission receives $25,000 CAD for Stage 2 development work along with a sample of master alloy (up to 25 kg of Al-2%Sc). The announcement of Stage 1 winners will be made by Friday, November 12, 2021, 12pm ET.

Stage 2 (Feasibility)

• Stage 2 begins Monday, November 29, 2021 , 11 am ET with only Stage 1 winners as participants.
• Technical reports and samples of the final aluminium-scandium alloy products must be submitted to Rio Tinto for review by Friday, March 4, 2022 , 5 pm ET.
• Stage 2 contenders will present virtually their results to Rio Tinto expert comity by Friday, March 11, 2022, 5pm ET.
• One winner to be selected by Friday, March 18, 2022, 5pm ET.

The winner submission of Stage 2 could receive up to $100,000 CAD to support additional development work toward validating cost-effective feasibility and potential commercialization.

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