Traitement passif des eaux minières contaminées par le manganèse

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Le traitement passif des effluents miniers contaminés représente une alternative durable au traitement actif, qui est efficace durant la phase d’opération d’une mine mais produit d’importantes quantités de boues. De plus, le traitement actif n’est pas considéré par les gouvernements comme une approche viable de restauration. Le Mn est un métal communément présent dans les effluents miniers de plusieurs gisements, mais particulièrement difficile à traiter. Le traitement du Mn se produit par des mécanismes de sorption et surtout de précipitation, sous forme de carbonates et d’oxydes, à pH élevé. Nombreux facteurs d’influence peuvent influencer l’enlèvement du Mn, tels que la concentration du Mn et de ses oxydes, le pH, les interactions avec d’autres métaux, dont le Fe, la concentration d’oxygène, les microorganismes, la température et le matériel neutralisant utilisé. En général, le traitement du Mn pose d'importants défis en raison de sa chimie complexe et de la solubilité élevée de ses minéraux, allant d’un enlèvement partiel jusqu’au relâchement quasi complet ou à l’enrichissement de l’effluent traité, par relargage en provenance des matériaux utilisés dans les mélanges servant au traitement passif. Parmi les méthodes plus efficaces de traitement du Mn à des faibles concentrations, on retrouve la pierre calcaire ou le MnO2 en couche mince, bien aérés et/ou inoculés avec des micro-organismes oxydants de Mn. Cependant, la compréhension des mécanismes d’enlèvement du Mn à des concentrations élevées, communément retrouvés dans le drainage minier acide (DMA) et à des pH autour de neutralité reste marginale. Vu les effets neurotoxiques du Mn à des concentrations supérieures aux besoins journaliers, beaucoup d’attention lui est accordée dans la législation émergente, y compris au Canada. Le traitement efficace du Mn est donc un problème que l’industrie minière canadienne devra inéluctablement affronter dans un futur très proche. Ce programme novateur vise à s’attaquer à ce problème dès maintenant. L’objectif général du programme a pour but d’améliorer, par des essais en laboratoire et sur le terrain et des modélisations, l’efficacité du traitement passif du Mn dans le DMA et dans le drainage neutre contaminé (DNC). Les objectifs spécifiques portent sur l’évaluation des mécanismes d’enlèvement du Mn, sur l’étude des facteurs d’influence sur l’efficacité du traitement passif du Mn, et sur l’évaluation des effets d’échelle des mécanismes d’enlèvement du Mn dans le DNC et le DMA par traitement passif aérobie. Les cendres de bois et la dolomite modifiée, qui ont montré leur efficacité pour le traitement d’autres métaux dans le DMA et dans le DNC, seront utilisées dans les essais de laboratoire et sur le terrain. L’efficacité du traitement du Mn sera évaluée à différentes échelles, à partir des résultats des analyses physicochimiques, microbiologiques et minéralogiques. L’objectif ultime est d’offrir des outils de design appropriés basés sur les résultats de laboratoire, qui tiennent compte de la différence quant aux volumes et aux conditions de terrain et de les appliquer pour le design de systèmes passifs efficaces pour le traitement du Mn qui seraient installés sur des sites miniers réels.