Chaque année, l'industrie minière produit des milliards de tonnes de rejets, ce qui souligne l’importance de développer des stratégies pour leur valorisation. Une solution prometteuse consiste à utiliser les roches stériles, ces matériaux sans valeur économiques extraits lors de l'accès au minerai, pour la restauration des sites miniers. Leur valorisation pourrait non seulement réduire les volumes de leur entreposage, mais également diminuer les coûts liés à la restauration. Cependant, leur utilisation présente deux principaux défis. D’une part, les roches stériles peuvent contenir des minéraux sulfureux qui, au contact avec l’eau et l’oxygène, peuvent générer du drainage minier acide. D’autre part, les roches stériles sont des matériaux hétérogènes, ce qui peut entraîner un comportement hydrogéologique complexe.

C’est dans ce contexte que Karine Sylvain, doctorante en génie minéral à l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME) de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT), a évalué le potentiel de valorisation des roches stériles comme couche de protection dans la méthode de la nappe phréatique surélevée, utilisée pour la restauration des parcs à résidus miniers. Le rôle de cette couche est de limiter l’évaporation et de favoriser l’infiltration, permettant ainsi de maintenir les résidus miniers réactifs saturés afin de prévenir le drainage minier acide. Le potentiel de valorisation de trois types de roches stériles génératrices d’acide a été évalué en retirant la fraction fine, généralement considérée comme la plus réactive. Pour certains matériaux, le fait de retirer la fraction fine a permis de réduire suffisamment la génération d’eaux contaminées, augmentant ainsi le potentiel de valorisation des roches stériles réactives. Toutefois, les travaux ont également révélé que la présence de minéraux secondaires, ainsi que les phénomènes de dissolution et de précipitation, pouvaient aussi influencer le taux de génération de contaminants, compliquant ainsi le potentiel de valorisation par séparation granulométrique. Le comportement hydrogéologique des roches stériles non réactives a également été évalué par des approches expérimentales et numériques. Les résultats ont relevé que le contrôle de la granulométrie par la suppression de la fraction fine a permis de réduire l'évaporation tout en améliorant le bris capillaire, optimisant ainsi la performance du recouvrement comme couche de protection. Enfin, lors des travaux, l’efficacité de cette méthode a également été évaluée à grande échelle sur le site minier abandonné d’Aldermac.

Intitulée « Valorisation des roches stériles dans un recouvrement monocouche comme barrière à l’évaporation », la thèse de Karine Sylvain a été soutenue le 19 décembre. Les travaux ont été réalisés sous la direction d’Isabelle Demers, professeure à l’IRME, et la codirection de Thomas Pabst (Norwegian Geotechnical Institute) et professeur associé à l’IRME.

Le programme en génie minéral est offert en extension à l’UQAT en vertu d’une entente avec Polytechnique Montréal.

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