Au cours de son exploitation, une mine peut produire plusieurs tonnes de déchets miniers, dont le stockage présente des risques, même après sa fermeture. C’est notamment le cas de la mine Giant située à Yellowknife (Canada), qui, au cours de ses activités, a généré des milliers de tonnes de résidus miniers et de déchets de grillage contenant du trioxyde d’arsenic. Ces déchets sont produits lors du processus de chauffage du minerai servant à extraire l’or, et peuvent être toxiques et très polluants pour l’environnement. À l’époque où la mine Giant était en activité, les poussières de déchets ont été temporairement stockées dans le pergélisol. Cependant, la mine étant fermée depuis 20 ans, il est désormais crucial de trouver une solution permanente pour réduire les risques liés aux déchets de grillage. 

C’est pour trouver une solution à cet enjeu qu’Amirhossein Mohammadi a évalué une méthode de solidification et de stabilisation des déchets couramment utilisée dans l’industrie minière. Le doctorant en génie minéral de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) a ainsi exploré l’utilisation de remblais en pâte cimentés qui combine à la fois des déchets, de l’eau et des liants. Pour ce faire, des poussières de déchets de grillage de trioxyde d'arsenic ont été incorporées dans les pâtes cimentées afin de vérifier si cela pourrait réduire la lixiviabilité de l'arsenic, et par conséquent, de limiter sa dispersion dans l’environnement. L’optimisation des mélanges avec les ciments a permis de produire des pâtes qui répondent aux besoins de la mine Giant. En revanche, l’analyse approfondie de la microstructure a démontré que la stabilisation des contaminants était faible. Par conséquent, l’inclusion des déchets de grillage dans le remblai en pâte ne suffit pas à réduire le risque environnemental. Des ajustements à la recette sont ainsi nécessaires, comme la transformation de trioxyde d'arsenic en un matériau ayant une solubilité beaucoup plus faible, comme le sulfure d'arsenic, avant son incorporation au remblai en pâte cimenté. Cela pourra réduire considérablement la lixiviabilité de l’arsenic dans l’environnement. 

Amirhossein Mohammadi a réalisé ses travaux de recherche sous la direction d’Isabelle Demers, professeure à l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME) de l’UQAT, et la codirection des professeurs Nicholas Beier (Université de l’Alberta) et Mostafa Benzaazoua (Université Mohamed VI Polytechnique). Sa thèse a été soutenue avec succès le 22 novembre. Le programme en génie minéral est offert en extension à l’UQAT en vertu d’une entente avec Polytechnique Montréal. 

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