Étude expérimentale et numérique du comportement hydro-géochimique de recouvrements placés sur des résidus sulfureux partiellement oxydés

Les résidus miniers produits par le concentrateur sont généralement entreposés dans des parcs à résidus, en surface. Les minéraux sulfureux qu'ils contiennent parfois (pyrite, pyrrhotite, arsénopyrite, etc.) peuvent réagir avec l'oxygène de l'air et l'eau pour former du drainage minier acide (DMA), caractérisé par un pH faible, une conductivité électrique élevée, et d'importantes concentrations en sulfates et en métaux lourds. Les méthodes de restauration applicables à la fermeture des sites visent à limiter l'accès de l'eau ou de l'oxygène aux résidus réactifs. En climat humide, on peut limiter le mouvement de l'oxygène vers les résidus avec des couvertures en eau, des couvertures à effets de barrière capillaire (CEBC) ou encore en utilisant la méthode de la nappe surélevée. Chacune de ces techniques nécessite une étude particulière pour être adaptée et optimisée pour le site étudié. Les travaux de restauration devraient être bien planifiés avant la fermeture du site et mis en place dès la fin des opérations ou rapidement après. Les parcs à résidus longtemps exposés aux intempéries sont souvent déjà partiellement oxydés lorsque les travaux de restauration débutent. Dès lors, le choix de la méthode de recouvrement nécessite de prendre en compte le passif de contamination, en particulier lorsque le pH de l'eau interstitielle est suffisamment bas pour permettre aux ions ferriques en solution d'oxyder de façon indirecte les minéraux sulfureux. La présente étude se concentre sur l'évaluation de techniques de restauration appliquées à deux parcs à résidus miniers partiellement oxydés. Pour le site Manitou, près de Val d'Or, la méthode de restauration retenue consiste à installer sur les résidus réactifs une couverture de résidus légèrement alcalins et non générateurs d'acide, couplée à une remontée de la nappe. Pour le site Selbaie, situé au nord de La Sarre, au Québec, le parc à résidus a été partiellement restauré au moyen d'une couverture monocouche de moraine (till) de 1 à 2 mètres d'épaisseur. Ces résidus réactifs ont aussi été partiellement oxydés et l'eau d'exhaure est acide et contaminée et doit être traitée à la chaux avant d'être retournée dans l'environnement.