L'élimination du drainage minier acide dans les aires d'entreposage des résidus est
largement reconnu comme l'une des questions environnementales les plus
importantes auxquelles ont actuellement à faire face les exploitants de métaux
communs, d'or et d'uranium. Même si le traitement des eaux de drainage acides est de
pratique courante sur les sites miniers actifs, il est généralement admis qu'il n'est ni
souhaitable ni pratique de poursuivre le traitement des eaux de drainage pendant une
période indéfinie après la fin de l'exploitation. En plus des problèmes évidents associés
à l'entretien d'un système efficace après la cessation des activités minières,
l'élimination des boues d'usines de traitement chimiques, produites par la neutralisation
des eaux de drainage acides, constitue un problème opérationnel d'envergure.
Découlant des travaux entrepris au milieu des années 1980 par le Centre canadien de
la technologie des minéraux et de l'énergie , le Programme d' évaluation des résidus
acides réactifs des métaux communs (RATAP.BMT2), est un outil de modélisation de
prévision mis sur pied pour analyser les facteurs et les procédés qui régissent
l'oxydation des minéraux sulfurés, pour simuler la production d'acide dans les résidus
miniers, pour évaluer le potentiel à long terme d'acidification des résidus et pour
déterrniner les effets sur l'acidification des autres concepts de fermeture.
Le présent rapport fait une description de la portée de validation du modèle de la
façon suivante:
- traitement des procédés de contrôle de la qualité au cours de chacune
des étapes de la programmation et documentation des récentes
modifications de programme; - analyse critique des concepts sous-jacents au programme; et
- évaluation comparative des simulations informatiques avec une base de
données plus complète pour les résidus miniers de zinc-cuivre de
Waite-Amulet.
Le RATAP.BMT2 traite de questions plus nombreuses et plus complexes que les
autres modèles. Il permet d'évaluer les limites d'autres travaux de modélisation et de
nombreuses questions supplémentaires qui sont hors de la portée des autres modèles,
Cependant le RATAP.BMT2 nécessite davantage de connaissances de la part de
l'utilisateur de sorte qu'il est plus difficile à programmer pour le débutant.
Le modèle traite les procédés suivants:
- la cinétique d'oxydation des minéraux sulfurés en fonction de la température de
l'eau, de la concentration en oxygène, de la masse de la pyrite, du pH, de la
concentration en phosphore, de la teneur en gaz carbonique et en humidité. - la diffusivité de l'oxygène gazeux interstitiel et son rôle sur le flux d'oxygène
pénétrant dans les résidus. - le retrait des grains de minéraux sulfurés à mesure qu'ils s'oxydent
- les différences chimiques des résidus en fonction de la profondeur.
- la variation de la température en fonction de la profondeur, causée par
l'oxydation de la pyrrhotine, la pyrite, la chalcopyrite, la sphalérite et
l'arsénopyrite. - les variations de l'humidité dans la zone non saturée en fonction de la
profondeur. - les réactions cinétiques entre l'eau interstitielle et les minéraux peninents.
- le transport dans l'eau interstitielle de métaux (aluminium, fer, calcium,
magnésium, potassium, silice, cuivre, zinc) et d'anions (arsenic, sulfate et
carbonate).
La validation du modèle a consisté à comparer les prévisions par modèle de certains
paramètres avec les données recueillies sur les résidus de Waite-Amulet au cours des
phases 2 et 3 des études réalisées sur le terrain. Une partie des données a servi à
calibrer les estimations relatives aux paramètres en fonction du site. L'autre partie des
données a servi à vérifier le modèle sur les plans temporel et spatial (c'est-à-dire en
fonction de la profondeur). Les éléments modélisés ont été la température, le pH, la
concentration en oxygène (variation en fonction de la profondeur) et la concentration
dans l'eau interstitielle du sulfate, du fer ferreux et ferrique, du cuivre dissous et du
zinc.
L'essai final a consisté à exploiter le modèle d'une facon déterministe et probabiliste.
Les simulations probabilistes étaient basées sur le choix des paramètres à partir des
fonctions de distribution établies. Les valeurs moyennes géométriques des données de
sortie probabilistes ont été utilisées pour comparer les résultats des traitements
déterministes en utilisant les valeurs nominales des paramètres.
