Évolution biogéochimique des scénarios de gestion et de restauration impliquant des rejets miniers désulfurés

1. Résumé du projet

Objectifs

L’exploitation minière génère plusieurs types de résidus solides, dont les rejets de concentrateur. Lorsque les rejets contiennent des minéraux sulfureux, ceux-ci peuvent entraîner la génération d’effluents contaminés par le drainage minier acide (DMA). Différentes approches de gestion des rejets de concentrateur sulfureux ont été proposées, dont la désulfuration environnementale, afin de réduire leur potentiel de génération de drainage minier contaminé. La désulfuration environnementale consiste à séparer les minéraux sulfureux présents dans les rejets miniers et ainsi produire des rejets finaux non générateurs d’acide. Les rejets ainsi désulfurés causent moins d’impacts sur l’environnement et sont moins coûteux à restaurer (rejets non générateurs de DMA). Cependant, il y a encore des incertitudes sur la performance à long terme (> dizaines d’années) associées à l’évolution des propriétés géochimiques des rejets désulfurés avec le temps. En effet, les rejets désulfurés peuvent s’altérer durant leur utilisation en tant que recouvrement. Cette altération potentielle proviendrait probablement de l’oxydation des sulfures résiduels dans les rejets désulfurés, et pourrait entraîner le relargage de certains éléments métalliques, dont le zinc et l’arsenic, qui augmenterait la charge contaminante des eaux de drainage. De plus, des études récentes ont démontré l’évolution géochimique des rejets miniers lorsque soumis à des conditions anoxiques, par exemple sous un recouvrement qui limite la migration de l’oxygène, ou dans des conditions de saturation en eau. Comme l’utilisation de la désulfuration environnementale est de plus en plus considérée en tant que mode de gestion des rejets miniers et intégrée dans la restauration des parcs à résidus, il devient essentiel d’investiguer davantage le comportement biogéochimique de ces nouveaux matériaux sous différentes conditions dans lesquelles ils pourraient se trouver, dès leur déposition et dans le temps, pour réduire les risques associés à la génération de drainage minier contaminé.

L’objectif principal du projet de recherche est d’évaluer la performance à prévenir la formation du drainage minier contaminé à long terme de scénarios de gestion et de restauration impliquant des rejets désulfurés, en considérant l’évolution biogéochimique des rejets désulfurés. L’étude impliquera des essais en laboratoire à deux échelles dans lesquels les conditions de Eh – pH seront modifiées pour simuler l’évolution des matériaux lorsqu’exposés à des conditions oxydantes et réductrices. Les matériaux utilisés seront des rejets miniers générateurs de DMA et des rejets désulfurés provenant de deux sites miniers des partenaires industriels dans ce projet (Westwood et Éléonore). La modélisation numérique sera aussi adaptée pour simuler l’évolution du comportement des rejets désulfurés sur plusieurs décennies.

Résultats attendus et retombées escomptées

Les travaux réalisés dans cette étude vont aider à anticiper l’évolution potentielle de la qualité des eaux provenant de parcs à résidus où sont entreposés des rejets désulfurés, et pour les sites restaurés avec une couverture faite de rejets désulfurés. L’originalité de ce projet provient des matériaux à l’étude (rejets désulfurés) et de l’approche intégrée biogéochimie-modélisation pour faire des projections à long terme.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 381 000 $.