L'utilisation des couvertures constituées de divers matériaux meubles (appelées
aussi «barrières sèches») s'avère souvent la seule technique applicable pour
contrôler la production d'eaux acides a partir de résidus miniers sulfureux. Le choix
de ce type de couvertures repose, entre autres, sur la capacité de celles-ci de
réduire l'infiltration de l'oxygène et/ou de l'eau, tel qu'il a été montré au cours de ce
projet. Cependant, comme ils comportent souvent diverses composantes, ayant
chacune une (ou plusieurs) fonction(s) particulière(s), ces recouvrements peuvent
s'averer fort dispendieux. Ils doivent donc être con,cus de façon optimale, tant d'un
point de vue pratique qu'économique. L'utilisation de réjets de concentrateur non
sulfureux peut permettre de réduire ces couts dans une proportion appréciable. Les
essais menés en laboratoire au cours de ce projet ont servi à étudier les
caracteristiques de ces rejets et à évaluer l'efficacité des systèmes de recouvrement.

La phase initiale de ce projet, initiée en 1991 (Projet NEDEM/MEND 2.22.2a), a
permis d'étudier les propriétés hydro-géotechniques de divers résidus, incluant la
conductivité hydraulique, la courbe de retention d'eau et le coefficient de diffusion
de l'oxygène. L'analyse du comportement hydrique de systèmes de recouvrement
multicouches, dont la couche capillaire est constituée de rejets de concentrateur
non reactifs («clean tailings»), a été effectuée en colonne de drainage. L'efficacite
de tels systèmes pour limiter la production de DMA a aussi été étudiée en colonnes
de controle contenant des résidus réactifs recouverts du systeme multicouche. Les
resultats obtenus montrent que le coefficient de diffusion effectif de l'oxygène Dc
de rejets partiellement saturés devient pratiquement égal à celui de l'eau pour un
degré de saturation Sr d'environ 90%. A cette valeur de saturation, la phase gazeuse
est discontinue et le transport de l'oxygène est contrôlé par la diffusion (via
solubilisation) à travers les pores remplis d'eau. Théoriquement, l'efficacite de la
barrière sèche devient alors comparable à celle d'un recouvrement en eau de même
épaisseur, considéré comme la technique de contrôle du DMA la plus efficace.

L'ensemble des resultats des essais en colonne et des simulations numériques issus
de cette première phase (présentes au chapitre 3 du présent rapport, avec certains
résultats jamais publiés) supporte pleinement les hypothèses de travail: les
couvertures multicouches sont éfficaces pour limiter le problème de production
d'acide. En outre, les essais en colonnes ont permis de valider les calculs par
modèles numeriques, en ce qui a trait à la distribution de l'eau et au développement
des effets de barrière capillaire dans les couvertures multicouches. I1 a ainsi été
montre, grace à des essais qui ont dure environ deux ans, que la couche de rejets de
concentrateur, placée entre deux couches de sable, est demeurée proche de la
saturation durant toute l'experimentation, malgré des periodes sèches atteignant 60
jours. On a aussi observé un très bon controlé du pH lorsque les résidus miniers
réactifs étaient recouverts. Par exemple, un pH en bas de 2 a été obtenu après
environ 200 jours d'essais (apres 7 à 8 cycles de mouillage) pour des résidus
réactifs non couverts, alors qu'il est demeuré proche de la neutralité en presence
des couvertures avec des effets de barrières capillaires (CEBC). Les autres
paramètres géochimiqués (Éh, conductivité électrique, teneur en sulfates et en
métaux lourds) ont aussi montré l'efficacité des CEBC. Les principaux résultats
obtenus lors de cette première phase (entre 1991 et 1996) sont présentes et analyses
dans le présent rapport (NEDEM/MEND 2.22.2b).

La phase II du projet NEDEM/MEND 2.22.2 a débuté en 1995 par des travaux de
terrain. Ceux-ci visent à confirmer et à raffiner les résultats obtenus lors de la
phase I. On a ainsi procédé à la construction de cellules expérimentales in situ afin
d'évaluer, dans des conditions plus représentatives, la performance de diverses
CEBC (voir le rapport NEDEM/MEND 2.22.2c). En parallele, un programme
d'étude en laboratoire est également mené. Celui-ci sert d'une part a caracteriser les
propriétés des matériaux utilisés sur le terrain, et d'autre part, a évaluer dans des
conditions bien contrô1ées, le comportement des divers systèmes de recouvrement
construits sur le terrain. On pousse aussi plus avant l'êtude de l'effet de la
configuration géométrique (incluant la longueur et l'angle de la pente) de la
couverture sur son comportement.

Des colonnes de contrôle ont été montées selon des configurations identiques à
celles des cellules experimentales construites sur le terrain. On vise ici a distinguer
les effets qui sont propres au système et ceux qui dépendent des conditions
d'exposition. Dans le prèsent rapport, les propriétés des matériaux et la
configuration des diverses colonnes sont présentées.

Les résultats détailles obtenus apres 6 cycles de mouillage sont aussi montrés au
chapitre 4. On observe un comportement hydrique similaire a celui observé lors de
la première phase. Pour ce qui est de l'efficacité du contrôle de la production de
DMA, les résultats sont encore incomplets car le résidu sulfureux utilisé est peu
réactif et l'oxydation est encore peu avancée. Neanmoins, les données de terrain et
la modélisation réalisee montrent que les systèmes concus remplissent bien les
fonctions souhaitées. Les essais en colonne et sur le terrain se poursuivront en
1998, et l'ensemble des résultats seront inclus dans le rapport NEDEM/MEND
2.22.2c.