Contribution au développement de nouveaux ciments économiques à empreinte carbone réduite destinés aux remblais miniers cimentés

« RÉSUMÉ : Le remblayage minier par remblai en pâte cimenté (RPC) est une pratique courante dans les mines souterraines. Il consiste en un mélange de résidus miniers, d'eau de gâchage et d'un liant hydraulique, tel que le ciment Portland à usage général (GU), souvent combiné avec du laitier de haut fourneau granulé broyé (GGBFS) ou des cendres volantes de type F ou C (FAF ou FAC). En particulier, un liant, dit de référence, composé de 20% GU et 80% GGBFS est couramment utilisé dans la région minière de l’Abitibi-Témiscamingue. Bien que le RPC présente des avantages économiques, sécuritaires et environnementaux notables, son coût croissant est fortement influencé par le type de liant utilisé, ce qui affecte également son empreinte carbone. Par exemple, le ciment Portland est à la fois coûteux et très polluant, tandis que l'accès au laitier devient limité en raison de son utilisation croissante dans d'autres secteurs, notamment le génie civil. De plus, le transport des liants vers des mines éloignées génère des coûts supplémentaires et augmente l'empreinte carbone. Ces défis, liés à l'augmentation des coûts et des émissions de carbone, sont particulièrement critiques pour l'industrie minière au Québec. Dans ce contexte, ce projet de thèse vise à développer des liants alternatifs, plus économiques et respectueux de l'environnement, en privilégiant des matériaux disponibles localement pour leur fabrication afin réduire les coûts et l’empreinte carbone du RPC. Quatre alternatives sont explorées, incluant 1) des liants à activation alcaline composés de GGBFS et FAF activés par l’hydroxyde de sodium NaOH, la valorisation de déchets métallurgiques à savoir 2) les scories d’aciéries de four poche LFS (Ladle Furnace Slag) d’ArcelorMittal à Contrecoeur au Québec et 3) les poussières (Dusts) de désulfuration des gaz issues du procédé Circulating Dry Scrubber (CDSD) de RioTinto Fer et Titane à Sorel-Tracy au Québec, ainsi que l'utilisation 4) des argiles de la région témiscabitibienne (au Québec) comme ajout dans les ciments au calcaire et aux argiles calcinées (LC3).»