Afin de mieux comprendre la production et le comportement des boues, CANMET a procédé à l’évaluation des incidences des paramètres de fonctionnement pendant le traitement du drainage minier acide (DMA) et du vieillissement des boues sur la lixiviabilité du métal et la densité des boues.
Plusieurs paramètres de fonctionnement (taux de recyclage, degré d’agitation, utilisation de floculants et rapport ferric ferreux) ont été examinés par des essais continus en usine-pilote. La boue produite a été caractérisée par des analyses physiques, chimiques, minéralogiques et liées à la lixiviation du métal en vue d’assurer des conditions optimales pour la production de boues stables et denses suite au traitement de neutralisation à la chaux. De plus, on a mené des essais par lots afin d’étudier les incidences de la teneur en sulfate sur le flux de DMA et examiné la méthode de neutralisation afin d’en observer les effets sur la production de boues.
L’étude a révélé que le recyclage peut affecter plusieurs des éléments liés au traitement, avoir un impact à long terme sur la stabilité des boues et donner lieu à des préoccupations d’ordre intermédiaire, telle la densité des boues. Une augmentation du recyclage bien qu’avantageuse quant à l’efficacité de l’usine et au coût des réactifs, a augmenté la teneur en métaux lourds des boues et entraîné une plus grande lixiviabilité du métal. Dans le même ordre d’idées, le recyclage des boues dans une zone de cisaillement hautement hydrodynamique s’est avéré préjudiciable à la formation de particules larges et compactes, les processus d’abrasion et de formation particulaire se produisant de façon contre-productive.
La neutralisation lente et contrôlée des boues a accru de cinq fois leur taux de sédimentation, ce qui a eu des incidences importantes sur les exigences en matière de clarification. Le contrôle de la sursaturation et la neutralisation en étapes ont permis d’augmenter le taux de sédimentation de 50 %. De plus, la consommation de chaux peut être réduite par la sélection d’une méthode de neutralisation contrôlée ou par étapes, ce qui permet de réduire le coût des réactifs de 10 à 15 %.
Les résultats suggèrent qu’une plus grande proportion de fer ferrique dans l’eau brute promeut la densité et la décantabilité des boues. Toutefois, la quantité de zinc lixivié à partir des boues augmente en fonction de l’augmentation de la concentration de fer ferrique dans l’eau brute.
L’addition d’un excédent de chaux aux boues de traitement de type HDS a réduit la lixiviabilité du métal, mais les propriétés physiques des boues ont été inversement affectées par cette technique potentielle de réhabilitation.
Une enquête sur le vieillissement des boues a démontré que l’accélération du vieillissement entraînait une diminution du degré de mobilité du métal contenu dans les échantillons de boue et une augmentation de la proportion de calcite et de gypse. Cette étude a été réalisée au moyen des processus de dissolution et de recristallisation des composantes de la boue. Cet essai appuie la théorie présentée dans la Partie I de ce projet (3.42.2a), à savoir que le calcite et le gypse sont les phases << finales>> de transformation de la boue vieillie et, à long terme, (p.ex. des millénaires), les boues peuvent se transformer en roche carbonatée et comporter une phase moins importante d’oxyde de fer (Zinck et al.1997). Les bords oxydés de goethite et de magnétite qui se sont formés autour des particules sulfurées présentes dans la boue vieillie suggèrent que la co-déposition à long terme de boues et de résidus peut être avantageuse tant dans le cas de la gestion des résidus que sur le plan de la lixiviabilité du métal.
Les travaux complémentaires devraient être axés sur :
* l’établissement de liens entre les essais sur le vieillissement et des essais contrôlés sur le terrain;
* la modélisation des données ci-incluses afin d’optimiser les systèmes de traitement à la chaux;
* l’étude de la lixiviabilité du métal et du vieillissement des boues en fonction de la zone de co-déposition; et
* l’examen de la stabilité de l’environnement à long terme et des mécanismes responsables de la mobilité du métal à partir de composés d’ettringite et de desautelsite.
