Traitement des effluents miniers avec des systèmes passifs

Présentation au sujet: "Traitement des effluents miniers avec des systèmes passifs"— Transcription de la présentation:

1 Traitement des effluents miniers avec des systèmes passifs
Thomas Genty Steve Lalancette Colloque CRIBIQ sur la biorestauration 28 avril 2014

2 Plan Présentation du CTRI et du CJLP Contexte minier
Approche passive du traitement des effluents miniers Objectifs des projets Partenaires Méthodologie Résultats Conclusions et perspectives Analyse économique de l’utilisation de systèmes de traitement passifs

3 Le centre technologique des résidus industriels
Organisme à but non lucratif mandaté par le Cégep de l’Abitibi-Témiscamingue. But : stimuler l’innovation et le développement technologique reliés à la valorisation des résidus industriels et des ressources sous-utilisées Secteurs d’activité : Agricoles : valorisation des fumiers forestiers : valorisation biomasse, fabrication de biochar Miniers : valorisation des résidus en végétalisation et traitement des eaux

4 Présentation du partenaire
2050, boul. Témiscamingue Rouyn-Noranda Tél.: Fax:

5 Le contexte environnemental minier
Minerai enrichi Rejet solide Traitement du minerai Rejet sulfuré Eau Oxygène H20 O2 Mine Drainage minier acide Drainage neutre contaminé Non respect des normes Environnementales Restauration des sites : des sols et de l’eau le cas échéant Sources internet

6 Le traitement du drainage minier
Les traitements actifs : Chers, entretien, problème des boues, gros débit à traiter…  Non applicables aux sites abandonnés Les traitements passifs : Drain anoxique calcaire Bassin de décantation & marais aérobies drain oxique calcaire / chenaux calcaires Adsorption sur de la tourbe BPSR : Biofiltre passif sulfato-réducteur Marais  peu chers, peu de maintenance, efficacité comparable, aspect esthétique satisfaisant… Aubertin, Bernier, Bussiere, 2002 Genty, 2009

7 Objectifs du projet et partenaires
Support pour le design de systèmes passifs pour traiter le drainage minier (DMA et DNC) Essais sur des drainage miniers typiques de la région Matériaux utilisés locaux

8 Méthodologie Inventaire des matériaux locaux et des drainages miniers
Inventaire marais naturels affectés par du drainage minier Caractérisation des matériaux Tests batch de neutralisation et de sulfato-réduction Tests batch rétention des métaux par les quenouilles Caractérisation de végétaux pris sur le terrain Tests en colonne pour le DMA et le DNC Tests marais en laboratoire : évaluation des performances Tests en colonne en série et application à un DMA et un DNC Ajout de marais dans les colonnes en série Construction sur le terrain de filières de traitement pour deux sites : DMA et DNC Synthèse des données, création d’un guide de construction pour nos partenaires

9 Résultats Essais en drain calcaire

10 Résultats Essais de biofiltres sulfato-réducteurs

11 Résultats Essais de marais DMA métaux pH Fe Mn Ni Zn SO42-
Concentration initial (mg/l) 4,2 38 4,8 0,6 8,2 37 Concentration finale avec plantes 7,9 0,5 1,2 0,07 0,27 151 Concentration finale sans plantes 8,3 2,7 3,7 0,33 0,35 161

12 Résultats Pour des DMA plus complexes :
Exemple: concentration en fer élevée  Filière de traitement Wheal Jane (

13 Conclusions et perspectives de recherches
Systèmes performants pour traiter une large gamme de polluants à faibles coûts pour des sites fermés Utilisation de résidus et sous-produits Essais sur le terrain pour valider les essais en laboratoire Vitrines technologiques pour nos partenaires

14 Analyse économique de l’utilisation de systèmes de traitement passifs

15 Table Des Matières P2 …………..Principaux avantages
P3 …………..Cas 1: DNC – Mine Casa Berardi (Hecla) P6 …………..Cas 2: DMA – Mine Doyon (Iamgold) P9 …………..Cas 3: Sites abandonés (Aldermac) P14 ………… Conclusions P15 ………….Questions

16 Faibles coûts de construction Faibles coûts d’entretient
Avantages: Faibles coûts de construction Faibles coûts d’entretient Coût nul d’exploitation Emprunte environnementale restreinte Limites: Capacité de traitement limitée Durée de vie limitée Efficacité décroissante

17 - Métal extrait: Or Opérations de 1988 à 1997 et reprise des activités en 2006 Production de 688,000 oz entre 1988 et1997 Production de 937,000 oz depuis 2006 Capacité de traitement (2012): 1900 t.m./jour Capacité prévue: 2400 t.m./jour

18 Problématique: Arsenic
- Taux variable en fonction des secteurs minés mais relativement faible. - La tourbe présente dans le bassin est chargée et a tendance à relâcher l’arsenic dans le temps. - Ajout de sulfate ferrique dans la pulpe précipite l’arsenic en un composé relativement stable.

19 Option 1: Multicouche Prévenir l’arrivée d’eau pour empêcher la lixiviation Nécessite l’ouverture d’un banc d’emprunt de 60 ha. Coût estimé: $/ha Option 2: Système de traitement passif Retire l’arsenic de l’eau Utilisation de résidus industriels pour sa fabrication Coût estimé: $/ha

20 Mine Westwood: 40 km à l’est de Rouyn-Noranda Production: 180,000 oz/année Traitement: 2200 t.m./jour Utilisation des installations de la mine voisine Doyon pour le traitement et l’entreposage des résidus

21 Concept de restauration:
Entreposage des résidus dans l’ancienne fosse à ciel ouvert de la mine Doyon Recouvrement progressif des résidus et stériles par une multicouche Traitement des eaux en usine durant l’exploitation Installation d’un système de traitement passif en phase restauration finale

22 Traitement des eaux: Phase active: - Volumes importants - Traitement chimique - Coûts élevés: 1,87$/m³ Phase inactive: - Instauration d’une multicouche - Drainage temporaire (consolidation) - Coûts faibles: moins de 0.01 $/ m³

23 Aldermac: 15 km au nord de Rouyn-Noranda Découvert en 1925 Exploité de 1932 à 1943 1,5Mt de résidus générateurs sur 76 ha. Travaux de restauration de 2008 à 2011

24 Travaux effectués: Excavation et transport du résidu Confinement Recouvrement d’une géomembrane et de gravier ou ennoiement Objectif: arrêt de la réaction chimique en empêchant la présence d’oxygène ou d’eau

25 Caractéristiques de l’eau (2011):
Ph de la rivière Arnoux varie entre 2.6 à 3.2 (Ressources naturelles Canada) Présence de fer, cuivre, calcium, cadmium, et zinc à des taux élevés

26 Problématique résiduelle:
Certains résidus n’ont pu être confinés ce qui cause une lixiviation résiduelle. Ce problème devrait se résoudre graduellement entrainant une augmentation de la qualité de l’eau au cours des prochaines années.

27 Systèmes de traitement passifs:
Aucun entretien Rendement décroissant suit la diminution du besoin Augmentation immédiate de la qualité de l’eau Question: coûts additionnels vs impacts

28 Conclusion: Bien intégré dans un concept global de restauration, les systèmes de traitement passifs peuvent s’avérer efficaces et peu couteux.

29 www.mineregeneration.com 2050, boul. Témiscamingue Rouyn-Noranda
Tél.: Fax:

30 Merci pour votre attention
et bonne conférence