Stabilization of arsenic trioxide roaster waste dust in cemented paste backfill

« RÉSUMÉ : L'ancienne mine Giant située à environ cinq kilomètres au nord de Yellowknife sur le Grand lac des Esclaves dans les Territoires du Nord-Ouest (TNO), au Canada, a été exploitée de 1948 à 2004. Au cours de son exploitation, la mine a traité du minerai d'or, une partie du minerai étant envoyée hors site pour traitement entre 1999 et 2004. Le processus d'extraction de l'or impliquait le grillage de minéraux contenant de l'arsenic, qui produisait des poussières de grillage contenant du trioxyde d'arsenic (ATRW). Environ 237 000 tonnes de ces poussières ont été générées et stockées sous terre dans quinze chambres spécialement construites et des chantiers exploités. De plus, plus de 17 millions de tonnes de résidus ont été produites et stockées dans des parcs à résidus miniers. La poussière d'ATRW, contenant environ 60 % d'arsenic, présente des risques importants pour la santé et l'environnement en raison de sa forte toxicité et de ses propriétés cancérigènes. La gestion de la quantité importante de poussières ATRW est un défi en raison de la nature de ses particules fines et de ses conditions de stockage. Pour résoudre ce problème, une approche intégrée a évalué plus de 50 technologies ou méthodes, identifiant la méthode « de congélation en bloc » comme étant la solution la plus viable. Cette méthode stabilise la poussière en gelant le sol autour des chambres de stockage et des chantiers. Initialement considérée comme une mesure temporaire avec une durée de vie allant jusqu'à 100 ans, cette méthode n'élimine pas l'arsenic, le laissant chimiquement instable et soluble, ce qui pourrait entraîner une contamination potentielle si le bloc gelé dégèle en raison d'un entretien négligé. Les changements climatiques et le réchauffement de la planète ont encore compliqué la situation, posant des défis importants sur le plan environnemental, économique et politique, en particulier pour les résidents des TNO. La présence d'exploitations minières à ciel ouvert et de vastes chantiers souterrains a également perturbé le pergélisol discontinu de la région. Par conséquent, les autorités minières suggèrent qu'une combinaison de méthodes pourrait être nécessaire pour la gestion permanente des poussières ATRW.»

Abstract

« ABSTRACT : The former Giant Mine located approximately five kilometers north of Yellowknife on Great Slave Lake in the Northwest Territories (NWT), Canada, operated from 1948 until 2004. During its operation, the mine processed gold ore, with some ore sent off-site for processing between 1999 and 2004. The gold extraction process involved roasting arsenic-bearing minerals, which produced arsenic trioxide roaster waste (ATRW) dust. Approximately 237,000 tonnes of this dust were generated and stored underground in fifteen purpose-built chambers and mined-out stopes. Additionally, more than 17 million tonnes of tailings were produced and stored in tailings ponds. The ATRW dust, containing around 60% arsenic, poses significant health and environmental hazards due to its high toxicity and carcinogenic properties. Managing the substantial quantity of ATRW dust is challenging due to its fine particulate nature and storage conditions. To address this, an integrated approach assessed over 50 technologies or methods, identified the "Frozen Block" method as the most viable solution. This method stabilizes the dust by freezing the ground around the storage chambers and stopes. Initially considered a temporary measure with a lifespan of up to 100 years, this method does not remove the arsenic, leaving it chemically unstable and soluble, which could lead to potential release if the frozen block thaws due to neglected maintenance. Climate change and global warming further complicated the situation, presenting significant challenges to the environment, economy, and politics, particularly for residents of NWT. The presence of open-pit mining and extensive underground workings in the area has also disrupted the region's discontinuous permafrost. Consequently, mine authorities suggest that a combination of methods may be necessary for the permanent management of the ATRW dust.»