Résumé - Abstract:

Les eaux minières sont souvent mal caractérisées et les incertitudes liées aux impacts environnementaux potentiels des effluents mixtes méritent une attention particulière. Le mélange de différentes eaux peut entraîner des changements dans les équilibres thermodynamiques et la cinétique des processus géochimiques. Par conséquent, il est difficile de prédire la composition chimique des mélanges. Dans les sites miniers, les eaux d'origines différentes (p. ex: assèchement des mines, drainage des résidus, ruissellement) sont souvent entièrement mélangées et acheminées vers une installation de traitement avant d'être rejetées dans l'environnement. Dans ces conditions, la composition chimique de l'eau avant et après traitement peut varier fortement selon les proportions de mélange des différentes sources d'eau. Cela peut conduire à des défis majeurs de traitement et augmenter le risque de toxicité dans l'effluent final. Dans ce contexte, l'objectif de cette étude est de fournir un cadre pour mieux prédire la composition chimique des eaux minières mixtes comme un outil pour améliorer la gestion des eaux minières, optimiser les méthodes de traitement, et réduire les impacts environnementaux des effluents rejetés dans l'environnement. L'accent est mis sur le développement d'une approche de modélisation géochimique pour prédire les impacts du mélange de l'eau à l'échelle d'un site minier aurifère en Abitibi.

Quatre campagnes d'échantillonnage ont été menées sur le site minier ciblé afin de documenter les changements temporels de la qualité de l'eau. Treize sites d'échantillonnage ont été sélectionnés pour permettre d'évaluer l'évolution chimique de l'eau à différents points de mélange. Les proportions de mélange des eaux ont été estimées sur la base d'une approche chimique, en utilisant le Cl dissous comme traceur conservateur, et sur la base d'une approche physique, en utilisant le bilan hydrique du site. Les rapports de mélange calculés ont ensuite été utilisés pour modéliser le processus de mélange. L'accent est mis sur la prédiction de la concentration et de la spéciation des ions majeurs et des éléments traces et sur l'indice de saturation des phases minérales susceptibles d'influencer de manière significative la composition de l'eau de la mine. Les procédures de modélisation sont en cours d'optimisation et les performances de différentes bases de données thermodynamiques sont testées. D'autres essais de mélange sont en cours en laboratoire en utilisant des effluents réels du site minier pour fournir des comparaisons entre la composition chimique prévue et mesurée des effluents mélangés dans des conditions contrôlées.

Alors que l'approche de modélisation est encore en cours d'optimisation, les comparaisons effectuées entre les concentrations observées et prévues suggèrent que les calculs de mélange effectués à l'aide de PHREEQC permettent de prédire la concentration d'espèces dissoutes conservatrices (telles que Na) à ± 10% des valeurs mesurées. L'approche permet en outre d'identifier les réactions de sorption, de précipitation et de dissolution qui sont susceptibles de contrôler les concentrations d'espèces dissoutes qui ne se comportent pas de manière conservatrice pendant le mélange (comme le Cu). Les résultats seront ultimement utilisés pour proposer un cadre de gestion à l'exploitant de la mine pour prédire, contrôler et finalement réduire les concentrations d'espèces dissoutes indésirables atteigant l'usine de traitement.

Biographie du présentateur - Biography of the presenter: Sébastien est présentement étudiant au doctorat en génie minéral à l’UQAT, tout en travaillant à temps plein dans l’industrie minière, en traitement des eaux. Il est détenteur d’un baccalauréat en génie chimique, obtenu à Polytechnique Montréal ainsi que d’une maîtrise en génie minéral, complétée à l’UQAT. Il possède plusieurs années d’expérience variée dans l’industrie minière, soit en traitement des eaux, gestion environnementale, restauration minière, métallurgie, traitement des gaz et des poussières. Il possède ainsi l’expérience et les connaissances techniques afin de gérer aisément un large éventail de projets en lien avec les problématiques environnementales de l’industrie minière.

Language: French

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Dr. Patrice Couture