Avec des réglementations environnementales de plus en plus strictes, une préoccupation grandissante quant à la qualité et à la gestion de l’eau, une focalisation plus importante sur le recyclage de l’eau et une minimisation de son utilisation dans l’industrie minière, les méthodes de traitement traditionnelles sont remises en question pour arriver à obtenir des concentrations de contaminants plus faibles dans les eaux de déversement. Les facteurs économiques et les coûts sont primordiaux pour sélectionner une technologie et ils pèsent lourdement dans le choix des traitements, sauf si ce choix est déterminé par d’autres facteurs comme des exigences réglementaires. Dans les dix dernières années, des procédés de séparation membranaire ont suscité beaucoup d’intérêts et sont appliqués dans différents secteurs industriels, en particulier dans le traitement de l’eau et des eaux usées

Dans la littérature, on a démontré qu’il était possible d’appliquer différents procédés de séparation membranaire pour atténuer l’acidité des eaux de drainage. Les travaux menés par divers chercheurs ont démontré qu’on peut utiliser avec succès des applications comme l’osmose inverse (OI), la nanofiltration (NF) et les membranes d’ultrafiltration (UF) chargées pour le traitement des eaux de drainage acides ainsi que pour l’élimination de contaminants et d’espèces métalliques intéressantes comme le sélénium dans le drainage neutres.

Les procédés de séparation membranaire, telle que l’osmose inverse, peuvent générer un rétentat très concentré. Le colmatage et l’encrassement sont des problèmes qui pourraient être causés par la précipitation de différentes espèces métalliques. Mais on peut gérer ces problèmes avec un mode de fonctionnement adéquat, l’utilisation d’additifs, l’implémentation de cycles de nettoyage et une conception appropriée du module. Dans les applications industrielles, le concentré est habituellement un fluide extrêmement salin qui doit être traité avant d’être éliminé. On pourrait en retirer certains avantages économiques par la récupération de métaux ou d’autres produits intéressants et on pourrait augmenter la concentration des contaminants en améliorant l’efficacité du traitement. Grâce à une conception adéquate du procédé et un bon choix de matériaux, il est possible de récupérer beaucoup d’eau et d’en retirer certains bénéfices comme une minimisation des déchets et une réduction du volume.

Dans le présent rapport, on examine les systèmes membranaires hybrides disponibles dans le commerce, soit la microfiltration (MF) ou l’ultrafiltration en combinaison avec l’osmose inverse ou la nanofiltration. Pour le traitement des eaux de drainage acides, le rapport aborde aussi d’autres systèmes membranaires comme l’utilisation de membranes UF chargées ou d’autres plus nouveaux comme le procédé de filtration par l’application d’intenses ondes vibratoires au niveau de la surface membranaire ou système VSEP (Vibratory Shear Enhanced Process). Bien que le thème principal du présent rapport était d’évaluer la technologie de séparation membranaire appliquée au traitement des eaux de drainage acides, on a aussi étudié l’utilisation de cette technologie dans d’autres applications minières.

Enfin, on présente aussi un certain nombre d’études de cas concernant l’application de la séparation membranaire dans des opérations minières, l’accent étant mis sur les incidences financières et les améliorations en matière de rendement environnemental.

Les renseignements contenus dans la présente étude montrent que la séparation membranaire est une technologie efficace et rentable pour le traitement des eaux minières et des eaux usées ainsi que pour des applications d’atténuation. Une comparaison avec des technologies de traitement conventionnelles a aussi montré que si la séparation membranaire est bien conçue et bien exploitée, elle peut fournir de meilleurs résultats à moindre coût en capital et en fonctionnement. Le système membranaire ne peut pas remplacer complètement les technologies de traitement conventionnelles et être un traitement totalement indépendant. Il peut être un outil puissant pour réduire et minimiser la quantité de déchets, en permettant le recyclage de l’eau et la récupération d’autres sous-produits de valeur possibles comme les acides, le gypse (sulfate de calcium), les métaux lourds et le soufre. Grâce à la réduction de volume réalisée avec la séparation membranaire, on peut réduire fortement l’empreinte environnementale et le coût en capital des traitements conventionnels qui l’accompagnent comme les clarificateurs et autres traitements chimiques.

L’encrassement de la membrane et l’élimination de la saumure constituent les deux aspects les plus importants de la technologie de séparation membranaire à cause de la composition des eaux de procédés et des effluents miniers. En conséquence, les principales priorités de développement de la technologie sont les suivantes :

• L’encrassement de la membrane : diminuer les coûts de remplacement de la membrane, maximiser la récupération;

• Le prétraitement comme moyen de contrôle de l’encrassement;

• La maximisation de la récupération d’eau;

• L’élimination ou le traitement de la saumure et la minimisation des coûts connexes.