Valorisation des boues minières pour limiter les poussières sur les parcs à résidus et restaurer ces parcs

Des eaux minières acides aux boues valorisables pour la protection de l’environnement minier.

Le traitement à la chaux des eaux minières acides génère des boues souvent entreposées dans des bassins de décantation qui finissent pas être remplis. Vider ces bassins en valorisant les boues récupérées pour la protection de l’environnement sur les sites miniers présenterait des avantages environnemental et économique évidents pour l’industrie minière. Dans cette étude, les connaissances et outils de design pour cette valorisation ont été développés. D’une part, il a été démontré que les boues peuvent être utilisées pour le contrôle de l’émission des poussières sur les parcs à résidus miniers. En effet, les boues décantées peuvent être pompées pour leur transport en pipeline et déposées hydrauliquement. Elles ont aussi une capacité à ne pas être érodables sous l’effet du vent. D’autre part, des investigations hydrogéotechniques ont permis de monter que des mélanges de sols et de boues bien optimisées (en termes de quantité de boues qui peuvent être ajoutées aux sols) peuvent avoir de bonnes propriétés pour être utilisés dans des recouvrements qui visent justement à contrôler la génération des eaux minières acides. La performance de tests recouvrements a été démontée à l’échelle de laboratoire.

Les retombées déjà observées sont d’abord d’ordre scientifique et portent sur l’avancement des connaissances sur la valorisation des boues telle que contenue dans tous les mémoires de maîtrise écrits sur le projet sont accessibles au public sur le site Dépositum de la bibliothèque de l’UQAT (https://depositum.uqat.ca/).

• Impact de la teneur en eau des boues sur leurs propriétés rhéologiques et sur leur pompabilité;
• Impact de la teneur en eau sur la capacité des boues à ne pas être érodées par les vents lorsqu’elles sont déposées sur les parcs à résidus (réduction des émissions de poussières);
• Influence de la teneur en boues dans les mélanges sols-boues et des teneurs en eau initiales des composants des mélanges sur les propriétés hydrogéotechniques des mélanges;
• Impact de l’amendement à la chaux des mélanges sols boues;
• Processus d’optimisation de la quantité de boues dans les mélanges;
• Stabilité des boues et des mélanges sols-bous sous l’effet de pluies (naturellement acides);
• Performance des mélanges sols boues comme matériaux pour les recouvrements utilisés pour la restauration des sites miniers afin de contrôler la génération des eaux acides.

Les autres retombées déjà observées sont d’ordre économique dans la mesure où le projet a permis la formation du personnel hautement qualifié qui se retrouve aujourd’hui sur le marché du travail et fait profiter leur expertise au milieu. Cela contribue au développement économique de la région et du Québec.

Quelques pistes de recherche peuvent être soulevées à partir des résultats obtenus:

• Développement d’une théorie des mélanges pour des matériaux humides (la théorie existante a été développée pour des composants secs);
• Approfondissement de l’étude de l’impact de l’amendement à la chaux des mélanges sols-boues sur leur stabilité chimique sachant que la chaux, en augmentant le pH du matériau, peut remobiliser certains métaux tels que Fe3+;
• Étude de l’effet des changements climatiques sur la performance des mélanges sols-boues utilisés dans les recouvrements miniers;
• Exploration d’autres domaines de valorisation de boues seules ou amendées sur base de leur cohésion et leur minéralogie.