DECISION DU COMMISSAIRE
Evidence: Lixiviation de gisements minéraux souterrains
La lithoclase d'un gisement de minerai profond au moyen d'un explosif est
déjà connue. L'injection de la solution de lixiviation à l'intérieur de la
zone la moins endommagée pour la récupérer par la suite dans la zone la
plus fracturée n'a pas été démontrée dans les antériorités citées.
Rejet: Renversé.
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La présente décision porte sur le rejet des revendications C1 à C18 présentées
dans le cadre de la demande de brevet 205,542 (classe 166-23). La décision de
rejet a été communiquée par une lettre du 7 avril 1978, et envoyée par suite
d'un nouvel examen des revendications, conformément à l'article 45(4) de la
Loi sur les brevets (au cours des procédures en cas de conflit).
La demande déposée le 24 juillet 1974 par E.I. Du Pont de Nemours and Company
s'intitule "Lithoclase d'une roche profonde au moyen d'un explosif". La
Commission d'appel des brevets a tenu une audience le 25 octobre 1978 à laquelle
MM. R.E. Vernon, A. Brooks, Coursen, l'inventeur, ainsi que Mlle C. Asconci,
l'agent du demandeur aux États-Unis, représentaient le demandeur.
La demande porte sur la lixiviation de gisements minéraux souterrains. En
prévision de la lixiviation in situ, on prépare un réseau de fractures
souterraines provoquées au moyen d'explosifs. Les figures 1 et 2 illustrent
l'invention.
<IMGS>
Le rejet des revendications C1 à C18 demeure valable compte tenu
des antériorités suivantes:
Brevets des Etats-Unis
3,278,233 11 oct.1966 Hurd et al
3,542,131 24 nov.1970 Walton
3,574,599 13 avril 1971 Ortloff et al
3,630,278 28 déc. 1971 Parker
3,640,579 8 fév. 1972 Lewis
3,647,261 7 mars 1972 Stenger et al
3,666,014 30 mai 1972 Beard
Dans la décision de rejet, on a déclaré notamment:
L'antériorité Beard porte sur l'utilisation d'un dispositif
d'explosif dont le niveau d'énergie est très élevé, afin
de créer une zone de grande perméabilité; elle préconise
également la formation d'une "cheminée" ou d'une zone de
moellons. On entoure ainsi la cheminée d'une zone de per-
méabilité 17, à l'intérieur et autour de la formation
fragmentée. Dans le mémoire descriptif (3,666,014) les
expressions "zone fragmentée" et "zone fragmentée de moellons"
désignent la zone de moellons 15 ainsi que toute autre zone de
moellons ou zone infiltrée et fracturée, créées à l'aide de
techniques déjà connues" Le brevet traite aussi de l'injection
d'un gaz (liquide) à l'intérieur de la zone fragmentée.
Le brevet Stenger et al porte sur l'extraction d'un métal par
dissolution. Le breveté déclare à la colonne 2, ligne 6
"qu'il y a moyen d'accroître la perméabilité en ayant recours
à des techniques de lithoclase souterraine du genre de celles
employées par l'industrie pétrolière, bien qu'il soit souhai-
table que la saumure traverse le minerai même plutôt que de
s'infiltrer dans les fissures pratiquées dans le minerai".
Le brevet Ortloff et al porte sur une méthode de récupéra-
tion par suite de la désagrégation in situ de matériaux
solides; la méthode prévoit également la transformation chimique
in situ des matériaux solides en une solution liquide. Si le
degré de perméabilité n'est pas suffisant, le breveté envisage
à la colonne 3, lignes 21 à 28, une solution de rechange visant
à instaurer la perméabilité du liquide à l'intérieur du gisement,
et à fixer le temps de contact de la solution de lixiviation.
Les débits d'injection et de retrait de la solution permettant
d'exercer un contrôle.
Le brevet Hurt et al démontre qu'il est possible d'accroître
la perméabilité à l'aide des moyens appropriés, entre autres,
la lithoclase hydraulique pratiquée en même temps que la
lixiviation des gisements in situ.
Le brevet Lewis porte sur l'utilisation d'un gaz oxydant filtré
à travers le minerai fracturé; il s'ensuit une oxydation des
minéraux ainsi que la formation d'une solution de lixiviation
acide.
Le brevet Walton porte sur l'utilisation d'explosifs dans le
but de former des cavités, et de créer une zone perméable
fracturée et crevassée.
Le brevet Parker préconise la mise en place du silo d'entrée
dans la périphérie des fractures qui surgissent de la zone de
fragmentation.
L'antériorité Stenger et al démontre que les techniques
couramment employées par l'industrie pétrolière peuvent être
utilisées dans le cas de l'extraction des minéraux par dissolu-
tion. Nous devons donc conclure que l'emploi de techniques
semblables revêt le caractère de l'évidence pour un habitué
de la récupération des minéraux. C'est un fait établi qu'une
revendication est passible de rejet pour absence d'élément
brevetable, si l'on arrive à prouver qu'elle porte sur la
modification d'une proposition antérieure, et que la modifica-
tion en question semble évidente compte tenu des connaissances
générales dans ce domaine.
Les brevets ci-dessus peuvent être classés en deux catégories
distinctes. La première regroupe les antériorités Ortloff et al,
Stenger et al, Hurd et al ainsi que Lewis; le dénominateur commun
est la lixiviation des minéraux. Dans la deuxième catégorie, l'on
retrouve les antériorités Parker, Walton et Beard où l'on traite
de certaines techniques utilisées par l'indsutrie pétrolière,
mais adaptables à l'industrie qui s'adonne à la récupération du
minerai. Les brevets Parker et Beard portent plus particulière-
ment sur la mise en place de silos d'entrée à l'extérieur de la
zone de fragmentation.
Les revendications C1 à C18 sont par conséquent rejetées pour
absence d'élément brevetable par rapport aux antériorités Ortloff
et al, Hurd et al et Lewis, et compte tenu de l'objet des brevets
Parker, Walton et Beard. Dans la première catégorie, les brevets
portent sur la lixiviation des minéraux in situ. Les modifications
qui font l'objet des revendications actuelles représentent des
modifications évidentes compte tenu des connaissances générales
dans ce domaine et d'ailleurs, les brevets Parker, Walton et Beard
illustrent bien cette affirmation.
...
Dans sa réponse du 6 juillet 1978, le demandeur déclare notamment:
...
En outre, le demandeur conteste l'affirmation en vertu de laquelle
l'invention divulguée dans les revendications C1 à C18 ne repré-
sente qu'une modification évidente des techniques de récupération
des minéraux par dissolution, pour lesquelles des brevets ont été
accordés aux Etats-Unis: Hurd et al, no 3278233; Ortloff et al,
no 3574549; Lewis, no 3640579; Stenger et al, no 3647261; et en
fonction de l'objet des brevets Beard, no 3666014, Walton et Parker.
Toutes les revendications C1 à C18 préconisent l'injection d'une
solution de lixiviation à l'intérieur de la zone la moins endomma-
gée d'un corps minéralisé, dans le périmètre de la zone la plus
fracturée; la récupération de la solution de lixiviation (solution
forte) se fait dans la zone la plus fracturée du corps minéralisé.
Le demandeur allègue respectueusement qu'aucune des antériorités
citées divulgue ou laisse supposer l'acheminement calculé de la
solution de lixiviation, c'est-à-dire de la zone la moins endom-
magée vers la zone la plus fracturée, conformément à l'invention
revendiquée par l'entremise des revendications C1 à C18.
Les brevets Hurd et al, Stenger et al et Ortloff et al signalent
qu'il est possible d'accroître la perméabilité du corps minéralisé
en ayant recours à des techniques de lithoclase. Par contre, rien
n'indique jusqu'à quel point la présence et l'emplacement de zones
fracturées et de zones encore plus fracturées revêt de l'importance
en ce qui a trait au maintien du débit de la solution de
lixiviation.
Quant à l'accroissement de la perméabilité des formations
souterraines naturelles, préconisé par Ortloff ainsi que
par Stenger, le demandeur constate qu'ils n'ont pas élaboré,
En effet, ces derniers ne laissent nullement pressentir les
avantages que comporte l'agencement. structuré de types de
lithoclase et l'acheminement calculé de sa solution de lixi-
viation.
Il ressort clairement que Hurd et al ont tenu compte des dif-
ficultés occasionnées par le maintien du débit de la solution
de lixiviation (solution forte) en présence de la formation
de bouchons précipités imperméables à l'intérieur du gisement
de minerai. Toutefois, rien n'indique que l'accroissement
de la perméabilité du gisement au moyen de la lithoclase puisse
réduire ce genre de difficulté. En ce qui a trait au genre de
lithoclase et à la manière d'acheminer la solution de lixiviation,
les demandeurs ne signalent pas quelle technique représente des
avantages par rapport à une autre.
C'est pourquoi le demandeur n'arrive pas à interpréter comment
les divulgations du Hurd et al, Stenger et al et Ortloff et al
(analysées individuellement ou en fonction des connaissances
générales actuelles) peuvent supposer la méthode de récuperation
de la solution revendiquée dans la présente invention.
La divulgation de Lewis porte sur la percolation d'un gaz à
travers la zone grandement fracturée d'une cheminée dite nucléaire,
remplie d'eau. Dans le brevet de Lewis, le gaz est injecté dans
la partie infêrieure de la zone grandement fracturée, et la récu-
pération de la solution de lixiviation (solution forte) se fait
dans la partie supérieure de cette même zone: l'injection et la
récupération se font à l'intérieur de la zone grandement fracturée,
Il y a lieu de souligner que dans la zone grandement fracturée
d'une cheminée nucléaire, les fractures sont absolument réguliéres.
L'objet des revendications C1 à C18 est différent car le demandeur
fait appel à des zones de lithoclase irrégulière.
...
Lors de l'audience et dans sa réponse à la lettre, M. Vernon a remis en question
l'implication de la Commission d'appel des brevets à cette étape-ci (procédures
en cas de conflit). Il a également contesté les motifs de rejet en présentant
toutefois une interprétation personnelle des circonstances entourant la mise en
application de l'article 45(4). Par contre, à l'article 45(4) de la Loi pur les
brevets, il est stipulé que "le commissaire doit décider si l'objet des reven-
dications concurrentes est brevetable." Si le commissaire désire que la
Commission participe à la prise de décision, il est fondé de le faire (voir
Monsanto v Commissioner of Patents F.C.A. 24 juin 1977). Qui plus est, le
demandeur a présenté lui-même une demande d'audition devant la Commission (lettre
datée du 6 juin 1978). C'est donc dire que de son propre chef, il s'est lui-
même privé du droit de contester la participation de la Commission.
Dans une lettre du 7 avril 1978, le Commissaire a rejeté les revendications
C1 à C18 pour absence d'élément brevetable par rapport aux antériorités.
Comme nous l'avons déjà souligné, l'article 45(4) stipule que "le commissaire
doit décider si l'objet de ces revendications est brevetable." Il s'agit
maintenant de déterminer si les revendications concurrentes représentent un
élément brevetable par rapport aux antériorités.
L'inventeur, M. Coursen, a présenté un historique de la lixiviation des
gisements souterrains, et abordé les problèmes connexes. Cette technique
permet d'accroître le réseau des fractures à l'intérieur d'un gisement de
minerai. Elle comporte la détonation d'une charge d'explosifs et l'injection
subséquente d'une solution de lixiviation.
A prime abord, la lixiviation provoque, au point du coup de mine, la décré-
pitation rapide en fines, de la roche soumise à une importante secousse.
L'attaque chimique du gisement au moyen de la solution de lixiviation pro-
voquera également d'autres fines ainsi que des boues. L'objet de la présente
demande est de surmonter le problème suivant: une moins grande perméabilité
ainsi que le bouchage des fractures occasionné par la présence et la création
de fines de toutes sortes, et leur déplacement en période de lixiviation. Par
conséquent, l'objet de la présente demande est d'acheminer la solution de
lixiviation de la zone la moins endommagée (celle où l'on retrouve de légères
perforations) à celle qui comporte les plus grosses fractures (perforations
plus importantes), ce qui permet d'éviter l'obstruction occasionnée par les
fines et les boues.
En ce qui a trait aux antériorités, nous constatons que le brevet Ortloff
porte sur une technique de lixiviation in situ d'un gisement de cuivre. Au
moyen d'un silo installé entre le gisement et le niveau du sol, on injecte une
solution de lixiviation qui au contact du gisement entraînera une réaction.
La solution forte est récupérée dans un deuxième silo. Dans le brevet Ortloff,
le gisement ne subit habituellement aucune préparation bien que l'inventeur
ait envisagé la nécessité d'en accroître la perméabilité "... à l'aide de
techniques que les spécialistes en la matière connaissent bien..." Nous
constatons l'absence de renseignements complémentaires en ce qui a trait à
l'accroissement de la perméabilité, à l'obstruction des fractures en raison des
fines et des boues, et à l'acheminement du liquide.
Stenger s'adonne également à la lixiviation des gisements de minerai souter-
rains et à cette fin, il injecte de la saumure dans un silo menant au gisement,
et récupère la solution activée dans un autre silo communiquant avec le gisement.
Comme dans l'antériorité Ortloff, le gisement ne subit aucune préparation
(aucune explosion) et l'on ne mentionne pas la présence de fines ni de boues.
Le breveté a toutefois reconnu qu'il y a moyen d'accroître la perméabilité
"...en ayant recours à des techniques de lithoclase souterraine du genre de
celles employées par l'industrie pétrolière bien qu'il soit souhaitable que la
saumure traverse le minerai même plutôt que de s'infiltrer dans les fissures
pratiquées dans le minerai..." Il ne fournit pas plus de renseignements sur
la manière d'adapter les techniques propres à l'industrie pétrolière dans le but
d'accroître la perméabilité à des fins de lixiviation du gisement. Les faits
semblent démontrer que Stenger aurait constaté qu'il est souhaitable que la
saumure traverse le minerai même plutôt que de s'infiltrer dans les fissures
comme dans le cas de la récupération du pétrole.
L'antériorité Hurd porte sur l'utilisation d'un solvant de lixiviation gazeux
pour l'exploitation minière in situ des gisements souterrains. On fait circuler
un gaz acide au moyen duquel les ions métalliques deviennent solubles dans l'eau
rajoutée préalablement. La récupération de cette solution se fait ensuite par
engorgement de l'eau. Comme dans les antériorités Ortloff et Stenger, le
gisement ne subit aucune préparation. La transformation des zones de lithoclase
ne peut donc faire l'objet d'une contestation.
Lewis préconise une technique de lixiviation en vertu de laquelle une cheminée
nucléaire située sous la nappe d'eau, dans un gisement primaire, agit à titre
de bassin de pression in situ. A la base de la cheminée de moellons, il injecte
le gaz oxydant comprimé et la solution de lixiviation, et récupère la solution
forte dans la partie supérieure de la cheminée. Puisque l'injection et la récu-
pération se font à même la zone de moellons qui jouit d'une grande perméabilité,
l'obstruction provoquée par les fines ne semble soulever aucun problème.
L'antériorité Parker porte sur la production de pétrole in situ, à partir
d'un schiste bitumineux. La technique utilisée est la pyrolyse accompagnée
de gaz chauds. Autour de la cheminée créée par l'énergie nucléaire, on accroît
la perméabilité du schiste avant la distillation, par pyrolyse et par fusion
de la surface des fractures à une température de 1400-2000 F que l'on obtient
grâce la contre-combustion. On injecte de l'oxygène dans les silos qui se
trouvent à la périphérie des fractures qui surgissent de la zone de fragmenta-
tion. L'oxygène (à pression rétablie) injecté se déplace jusqu'à la cheminée
où se fait la contre-combustion. La couche superficielle des fractures est
transformée en scories que l'on ne déplace pas.
Walton divulgue une technique de récupération des hydrocarbures à même un
gisement de schiste bitumineux. Il s'agit d'une distillation in situ.
Beard préconise une technique de récupération du pétrole à partir d'un schiste
bitumineux. Il fait circuler un liquide extracteur chaud entre les deux silos,
c'est-à-dire à l'intérieur d'une cheminée créée par suite d'une explosion dans
un schiste bitumineux.
Parmi toutes les antériorités citées sur la récupération in situ des hydro-
carbures à même les schistes bitumineux, aucune n'aborde le problème de la
restriction du débit en raison de la présence de fines et de boues. Nous esti-
tuons que le genre de réaction physique engendré par la récupération du pétrole
à même un schiste bitumineux se distingue de la réaction du solvant lors de la
récupération des gisements minéraux par lixiviation. Il semble que la lixivia-
tion des minéraux engendre la création de fines et de boues, ce qui entraîne une
réduction du débit de la solution de lixiviation. Par contre, la récupération
du pétrole à même un schiste bitumineux n'est pas touchée par cet élément
d'obstruction.
Dans les antériorités afférentes à la lixiviation, soient celles de Ortloff,
Stenger et Hurd, le gisement ne subit aucune lithoclase. C'est donc dire que
les inventeurs ci-dessus n'ont pas été confrontés au problème qui fait l'objet
de la présente demande; un ralentissement du débit en raison des fines. Qui
plus est, Lewis utilise uniquement cette partie de la cheminée nucléaire où
l'on retrouve le plus grand nombre de moellons, et évite par le fait même, tout
problème d'obstruction par les fines.
Le demandeur crée un réseau de lithoclase à même un gisement de minerai profond;
il injecte une solution de lixiviation à l'intérieur de la zone la moins endom-
magée pour la récupérer par la suite dans la zone la plus fracturée. Il ressort
clairement que cette technique d'acheminement du liquide permet de surmonter
le problème occasionné par la diminution de la perméabilité des fractures par
suite de la formation de fines et de boues lors de la circulation de la solution
de lixiviation. Nous sommes convaincus que la présente invention fait preuve
de réflexion, d'un sens de la conception et d'un certain degré d'ingéniosité,
et estimons qu'il s'agit d'un progrès technique brevetable.
Analysons maintenant les revendications. La revendication C9 se lit comme suit:
Une technique de lixiviation in situ d'un gisement de minerai
soumis à la détonation de charges d'explosifs logées à l'in-
térieur de cavités distinctes afin de provoquer au sein de la
zone contiguë à chacune des cavités, une zone de lithoclase
importante au sein d'un noyau entouré d'une zone moins endomma-
gée. Cette technique comporte l'introduction d'une zone de
lixiviation à même le gisement de minerai, au moyen d'une
multitude d'ouvertures pratiquées dans la partie la moins en-
dommagée. La récupération subséquente de la solution forte se
fait dans la zone la plus fracturée grâce à de nombreuses ou-
vertures aménagées à cette fin.
La particularité voulant que l'on introduise la solution de lixiviation à
l'intérieur de la zone la moins endommagée pour la récupérer par la suite dans
la zone la plus fracturée est présente dans cette revendication. Nous estimons
que cette caractéristique décrit bien l'étendue du monopole de l'invention, en
rapport avec l'invention que nous avons constatée, et l'invention décrite dans
le mémoire descriptif, compte tenu de l'accumulation de données fournies par
les antériorités citées.
Nous constatons également la présence de ces caractéristiques dans les autres
revendications afférentes au conflit, et déclarons qu'elles sont aussi admissibles.
Pour conclure, nous sommes désormaix convaincus que les revendications afférentes
au conflit représentent un progrès technique brevetable. La Commission recommande
donc que la décision rendue par l'examinateur, soit de rejeter les revendications
C1 à C18, soit retirée.
Le président de la
Commission d'appel des brevets
S.D. Kot
Membre
G.A. Asher
Je souscris aux recommandations de la Commission d'appel des brevets. La
demande est par le fait même renvoyée à l'examinateur pour exécution.
Le Commissaire des brevets,
J.H.A. Gariépy
Datée à Hull (Québec)
ce 15e jour de janvier 1979
dent du demandeur
McCallum, Brooks & Co.,
B.P. 660
Montréal, Québec