Stabilité géochimique de résidus de pyrrhotite acidogènes de 4 à 5 ans après l’ajout de couvertures organiques consommatrices d’oxygène
Citation
Beauchemin, S., Clemente, J.S., Thibault, Y., Langley, S., Gregorich, E.G., Tisch, B. (2018). Geochemical stability of acid-generating pyrrhotite tailings 4 to 5 years after addition of oxygen-consuming organic covers. Science of the Total Environment, [online] 645 1643-1655. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.261
Résumé en langage clair
Dans les climats humides, on ajoute du sol, des biosolides ou de la matière organique comme couvertures sur les résidus miniers pour empêcher le drainage minier acide. La stabilité des résidus sous couverture a été évaluée dans le cadre de deux études sur le terrain. Les couvertures ont entraîné la remobilisation du Ni dans les résidus oxydés, mais le Cu a été retenu. Le lessivage du carbone soluble et des nitrates dans les résidus non oxydés pourrait favoriser l’oxydation de la pyrrhotite.
Résumé
© 2018. Les couvertures organiques consommatrices d’oxygène peuvent servir de barrière réactive pour réduire au minimum l’oxydation des sulfures dans les résidus acidogènes, mais elles peuvent conduire à la mobilisation des métaux dans les couches oxydées en surface. Nous avons évalué les changements dans la stabilité biogéochimique de résidus de pyrrhotite à Cu et Ni acidogènes de 4 à 5 ans après l’ajout d’une couverture de biosolide de 50 cm ou de 1 m d’épaisseur plantée de cultures énergétiques. Les résidus initiaux (pH 2,5) étaient oxydés dans les 10 à 40 premiers cm, et la goethite était le puits dominant pour le Cu et le Ni, les principaux contaminants métalliques dans ces résidus. Les deux couvertures ont accru le pH, la disponibilité des éléments nutritifs, l’activité microbienne et la diversité des résidus oxydés, et ont conduit à une réduction de Cu, Ni, Fe et Al hydrosolubles après 4 à 5 ans d’application. Les variations du pH, de l’humidité, de la teneur en C organique et des conditions d’oxydoréduction ont entraîné la dissolution partielle de la jarosite et du gypse sous la couverture, mais la goethite est apparemment restée stable. Sous les deux couvertures, le Ni total a diminué dans la couche oxydée, ce qui indique une remobilisation, mais le Cu a été retenu. Une accumulation importante de Cu sous forme de sulfure de Cu à l’interface des résidus oxydés/non oxydés n’a été détectée que sous la couverture de 1 m d’épaisseur, ce qui laisse supposer qu’une couverture plus mince pourrait ne pas réduire suffisamment les conditions d’oxydation pour atténuer le drainage minier acide. La migration des nitrates et du phosphore jusque dans les résidus non oxydés a été observée sous les deux couvertures, ce qui soulève des préoccupations quant à l’oxydation continue des sulfures dans les résidus non oxydés. Bien que la mise en œuvre de couvertures plus minces soit plus durable sur le plan économique que celle de couvertures épaisses, nos résultats indiquent que d’autres recherches sont nécessaires pour établir leur aptitude à long terme et leur efficacité à prévenir le drainage minier acide.