La restauration des sites miniers

Table des matières

DÉDICACE
REMERCIEMENTS
RÉSUMÉ
ABSTRACT
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS
LISTE DES ANNEXES
CHAPITRE 1 : INTRODUCTION ET MISE EN CONTEXTE
1.1 La production et l’entreposage des rejets miniers
1.2 Facteurs géologiques et minéralogique d’influence
1.2.1 Le potentiel de génération d’acide et de drainage neutre contaminé
1.3 La restauration des sites miniers
1.3.1 Les lois et les règlements relatifs à la restauration des aires d’ accumulation des rejets miniers
1.3.2 Un aperçu des méthodes de restaurations et de gest ion des résidus miniers
1.4 Les besoins en recherche de solution pour le DNC
1.5 La description du proj et de recherche
1. 5.1 L’obj ectifprincipal
1. 5.2 Les obj ectifs spécifiques
1. 5. 3 Structure du document
CHAPITRE 2 : REVUE DE LA LITTÉRATURE
2.1 Les réactions hydrogéochimiques à la base du DMA et du DNC
2.1.1 L’oxydation des sulfures
2.1.2 Les réactions de neutralisation de l’acidité
2.1.3 La formation du DNC
2.1.4 L’atténuation par précipitation de phases secondaires et sorption
2.2 La prédiction du DMA et du DNC
2.2.1 Les essais statiques
2.2.2 Les essais cinétiques
2.3 Mouvement de l’eau en milieu poreux saturé et non-saturé
2.3.1 Écoulement de l’eau en milieu poreux saturé
2.3.2 Écoulement de l’eau dans les matériaux poreux non-saturés
2.3.3 La courbe de rétention d’ eau (CRE)
2.3.4 Estimation des propriétés hydrauliques des sols non-saturés
2.4 Mouvements des gaz en milieu poreux
2.4.1 La loi de Fick
2.4.2 Estimation des coefficients de diffusion effectif(De) et du taux de réaction (Kr)
2.4. 3 Mesure des coefficients de diffusion effectif (De) et de réaction (Kr)
2.5 Les méthodes de restauration
2. 5.1 Les recouvrements en eau
2. 5. 2 Le recouvrement monocouche avec nappe surélevée
2.5.3 La couverture à effet de barrière capillaire (CEBC)
2. 5.4 Les approches de concept ion des recouvrements
2. 5. 5 Les essais en labor atoire et sur le terrain
2. 5.6 Des exemples d’application des sites restaurés
CHAPITRE 3 : MATÉRIELS ET MÉTHODES
3.1 Les sites de provenance des résidus miniers : mise en contexte et échantillonnage
3.1.1 Résidus miniers de Joutel
3.1.2 Résidus miniers de Canadian Malartic
3.1.3 Échantillonnage des matériaux
3.1.4 Préparation des échantillons
3.2 Méthodologies d’analyses chimiques sur les échantillons solides
3.2.1 Analyse chimique élémentaire par ICP-AES
3.2.2 Sulfates
3.2.3 Carbone et soufre totaux par fournaise à induction
3.2.4 Essais statiques
3.3 Méthodologies pour la caractérisation minéralogique
3.3.1 Diffraction des rayons X (DRX)
3.3.2 Microscopie opt ique MO
3.3.3 Microscope électronique à balayage MEB – Étude microstructurale et microanalyse
3.4 Méthodologies pour la caractérisation hydrogéologique
3.4.1 Essais de perméabilité
3.4.2 Courbe de rétention d’eau (CRE)
3.5 Méthodologies pour les propriétés physiques des matériaux
3.5.1 Densité relative des grains (Gs)
3.5.2 Analyse granulométrique au laser Malvem (résidus et silt)
3.5.3 Analyse granulométrique par tamisage sec (sable)
3.5.4 Surface spécifique
3.6 Résultats de la caractérisation des matériaux
3.6.1 Les caractéristiques chimiques des résidus
3.6.2 Carbone et soufre totaux par fournaise à induction
3.6.3 Bilan acide-base (ABA) et PNN
3.6.4 Composition minéralogique des résidus de Joutel et de Canadian Malartic
3.6.5 Observation et identification des minéraux et d’éléments en traces
3.6.6 Caractéristiques physiques et hydrogéologiques des matériaux
3.6. 7 Les courbes de rétention d’eau (CRE)
3. 7 Méthodologie pour les essais en colonnes
3. 7.1 La conception et le montage des modèles physiques
3.7.2 Le montage des colonnes
3. 7. 3 Instrumentation des colonnes pour les mesures de succion, de teneur en eau volumique et de concentration en oxygène
3.8 Méthodes de suivi
3. 8.1 Mesure de la teneur en eau volumique et de la succion
3.8.2 Teneur en oxygène
3.8.3 Le déroulement des essais en colonnes
3.8.4 La mesure des propriétés et de la composition chimique du lixiviat
3.8.5 La mesure du flux d’oxygène
CHAPITRE 4: LES RÉSULTATS DES ESSAIS EN COLONNES
4.1 Les succions et les teneurs en eau
4.1.1 Colonnes témoins et avec n.p.s
4.1.2 Colonnes multicouches
4.2 Les flux d ‘oxygène
4.2.1 Flux dans les colonnes Joutel
4.2.2 Flux dans les colonnes Canadian Malartic
4.3 :Qualité de l’eau de lixiviation
4.3.1 : Qualité de 1 ‘eau pour les colonnes Joutel
4.3.2 Qualité de l’eau pour les colonnes Canadian Malartic
4.3.3 L’hydrolyse du fer
4.4 La précipitation de minéraux secondaires
4.5 Démantèlement des colonnes
4.5.1 La description du démantèlement des colonnes
4.5.2 Profils des teneurs en eau volumiques et porosités mesurées au démantèlement
4.5.3 Description visuelle des résidus au démantèlement
4.5.4 Composition chimique et minéralogique finale des résidus
4. 5. 5 Identification des minéraux secondaires au MEB
4.5. 6 Autres facteurs d’influence sur la réactivité de la pyrite
CHAPITRE 5 : DISCUSSION ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
5.1 L’influence du flux d’oxygène sur la qualité de l’eau de lixiviation
5.1.1 Influence du degré de saturation et de la teneur en pyrite sur les flux d’oxygène
5.1. 2 Relation entre les flux d’oxygène à l ‘interface résidus/recouvrement et la lixiviation des métaux et métalloïdes
5.1.3 Facteurs atténuant la lixiviation d’éléments chimiques
5.1.4 Détermination du niveau de contrôle nécessaire pour contrôler la génération de DNC pour les résidus de Joutel et de Canadian Malartic
5.2 Prédiction à long terme du potentiel de génération d’acidité
5.2.1 Les calculs d’épuisements
CHAPITRE 6 : CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
6.1 Conclusion
6.2 Recommandations
BIBLIOGRAPHIE