Valorisation des roches stériles dans un recouvrement monocouche comme barrière à l'évaporation

« RÉSUMÉ: Un des objectifs de l’industrie minière est le développement des stratégies durables de gestion des rejets miniers. D’importants volumes de rejets miniers, représentant plusieurs milliards de tonnes à l’échelle mondiale, sont produits chaque année. La gestion de ces rejets miniers, comprenant les roches stériles et les résidus miniers, pose des défis environnementaux, particulièrement en matière de stabilité géochimique et géotechnique. Ces rejets peuvent contenir des minéraux sulfureux qui peuvent s’oxyder en contact de l’oxygène et l’eau, pouvant alors générer du drainage minier acide (DMA). La restauration de ces aires d’accumulation est nécessaire pour réduire les risques environnementaux associés à la génération du DMA. En milieu humide, la méthode de restauration considérée comme la plus efficace est la barrière à l’oxygène. Une approche prometteuse consiste à utiliser les roches stériles dans la méthode de la nappe phréatique surélevée combinée à une couverture monocouche (NPS-CM) comme couche de protection, ce qui permettrait de réduire les volumes des aires d’accumulation, de limiter l’impact sur l’environnement lié à l’extraction de matériaux naturels et de réduire les coûts économiques et écologiques associés au transport de ces matériaux. Cette approche pourrait être aisément adaptée à un recouvrement bicouche, qui comporterait une couche de matériau fin (barrière à l’oxygène). L’ajout d’une couche de protection permettrait de contrôler l’évaporation, durant les périodes de sécheresse, dont la fréquence augmentera en raison des changements climatiques. Cependant, l’utilisation des roches stériles dans les méthodes de restauration est souvent restreinte en raison de la disponibilité limitée de matériaux non réactifs. Particulièrement, la couche de protection est exposée aux conditions atmosphériques, c’est-à-dire à l’oxygène et l’eau. L’utilisation des roches stériles réactives était freinée jusqu’à maintenant en raison du risque de contamination des eaux de drainage associé à la présence de minéraux sulfureux qui peut mener à la génération de DMA. De plus, comme la restauration des haldes à stériles est souvent initiée à la fin des opérations, les roches stériles peuvent être également pré-oxydées. La présence de minéraux secondaires peut représenter un défi de valorisation de ces rejets comme couche de protection. Enfin, l’hétérogénéité des roches stériles, associée à la présence de la fraction fine, peut limiter l’efficacité de la méthode de la NPS-CM en raison des flux de remontées capillaires vers la surface et donc réduire l’efficacité de la barrière à l’évaporation.»

Abstract

«ABSTRACT:One of the mining industry's objectives is to develop sustainable strategies for mine waste management. Large volumes of mine waste, representing several billion tonnes worldwide, are produced every year. Mine waste management, including waste rock and tailings, poses environmental challenges, particularly in terms of geochemical and geotechnical stability. These tailings can contain sulfide minerals that can oxidize in contact with oxygen and water, which can generate acid mine drainage (AMD). The reclamation of the storages areas of those mine wastes is necessary to reduce the environmental risks associated with the generation of AMD. In humid climate environments, the reclamation method considered to be the most effective is the oxygen barrier. One promising approach is to use waste rock for the reclamation method of the elevated water table combined with a monolayer cover (EWT-MC) as a protective layer, which would reduce the volumes of accumulation areas, limit the environmental impact associated with the extraction of natural materials and reduce the economic and ecological costs associated with transporting these materials. This approach could easily be adapted to a bilayer cover, which would include a layer of fine material (oxygen barrier). The addition of a protective layer would make it possible to control evaporation during periods of drought, which will become more frequent due to climate change. In particular, the reuse of waste rock, which represents large volumes of stockpiles, represents an opportunity for the sustainable management of mine waste. However, the reuse of waste rock in reclamation methods is often limited due to the availability of non-reactive materials. In particular, the protective layer is exposed to atmospheric conditions, i.e. oxygen and water. The reuse of reactive waste rock has been restricted until now because of the risk of contamination of drainage water associated with the presence of sulfide minerals, which can lead to the generation of AMD. Furthermore, as the reclamation of waste rock piles is often initiated at the end of operations, the waste rock may also be pre-oxidized. The presence of secondary minerals can present a challenge for the reuse of waste rock as a protective layer. Finally, the heterogeneity of the waste rock, combined with the presence of the fine fraction, can limit the effectiveness of the NPS-CM method due to capillary rise flows towards the surface and therefore reduce the effectiveness of the evaporation barrier.»