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Projets de recherche

Prédiction et traitement passif du drainage minier en climat nordique

L’instabilité chimique des minéraux sulfureux dans les résidus de concentrateur et les stériles de mine, suite à l’exposition à l’air et à l’eau, peut entraîner la production d’acide sulfurique et la libération des
métaux. Ces eaux contaminées sont appelées drainage minier acide (DMA), lorsque le pH est acide (< 6), et drainage neutre contaminé (DNC), lorsque le pH est près de la neutralité. La prédiction de la qualité de l’eau de drainage s’écoulant à travers les rejets miniers est alors capitale afin d’en minimiser l’impact environnemental.

Le traitement efficace à long terme est aussi crucial parce qu’une fois généré, le drainage minier (DM)
peut devenir un problème majeur. Des bonnes connaissances sur la prédiction de l’évolution de la qualité des eaux de drainage peuvent donc permettre d’anticiper le système de traitement du DM le plus approprié. Plusieurs outils permettent la prédiction du potentiel de génération de DMA, mais ces outils peinent à statuer sur le comportement géochimique de rejets miniers faiblement générateurs. Lorsqu’il y a génération de DM, le traitement passif, notamment le bioréacteur passif sulfato-réducteur (BPSR), représente une option durable et fréquemment utilisée en climat tempéré ou semi-aride.

Nonobstant les avancées scientifiques récentes, l’impact des conditions nordiques, caractérisées par des basses températures et salinité élevée (20-40g/L), pose d’importants défis tant sur la justesse de la prédiction du DM que sur l’évolution de l’efficacité du BPSR. Comme la prédiction et le traitement du DM en climat nordique sont influencés par les mêmes facteurs et qu’ultimement l’un influence l’autre, il semble approprié de traiter de ces sujets dans le même projet de recherche. Jusqu’à maintenant, les travaux de recherche sur la prédiction du DM et son traitement passif en BPSR dans la province du Québec ont été surtout réalisés par les membres de l’équipe des chercheurs de ce projet. Il s’insère donc dans la suite de ces travaux originaux réalisés par le groupe de recherche UQAT-Polytechnique depuis plus de 15 ans.

Il vise l’accroissement des connaissances sur l’influence de basses températures et de la salinité sur la justesse des prédictions de la qualité des eaux de drainage issues des rejets miniers en climat nordique et sur l’efficacité du traitement passif du DM. L’approche méthodologique va consister à progresser de la plus petite échelle vers la plus grande, par des essais en batch et en colonne, au laboratoire et sur le terrain du partenaire industriel (mine Raglan). Les résultats obtenus permettront de meilleures applications à grande échelle sur le site du partenaire industriel et ailleurs. Les résultats pourront aussi s’avérer très importants pour le développement minier dans le Nord.Enfin, ce projet permettra égalment de former du personnel hautement qualifié.

Ce projet est supporté par le Fonds de recherche Nature et technologie du Québec (FRQNT) via le programme Développement durable du secteur minier. 

Chercheur principal: Carmen Mihela Neculita (UQAT)


Collaborateurs:
Bruno Bussière (UQAT)
Benoit Courcelles (Polytehcnique)
John Molson (U. Laval)
Benoit Plante (UQAT)
Gérald Zagury (Polytechnique)


Étudiants:
Houssem Eddine Ben Ali (Ph.D.)
Gary Schudel (Ph.D.)
Mohamed-Ali El Kilani (M.Sc.)