Optimisation de la stabilité géotechnique des rejets miniers par séquestration géologique du CO2

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La séquestration du CO2 de l'air par carbonatation des rejets miniers issus de roches mafiques et ultramafiques riches en brucite est un processus bien documenté. Une telle carbonatation s'accompagne généralement de la formation de carbonates de magnésium (magnésite) qui agissent comme un agent de cimentation. Lorsqu'une digue de confinement des rejets de concentrateur (ou résidus miniers) est construite avec des rejets contenant de la brucite (ex. du projet de mine de nickel Dumont à Launay, Abitibi, Québec, propriété de Magneto Investments Limited Partnership), cette cimentation pourrait alors induire un certain gain de résistance mécanique, qui est le paramètre clé pour assurer la stabilité physique de la digue du parc à résidus. Si ce gain de résistance mécanique induite par la carbonatation peut être maintenu de manière permanente malgré les diverses sollicitations climatiques et opérationnelles, la stabilité de la digue serait grandement améliorée et le design initial pourrait même être revu en vue de faire des économies. L'objectif du projet est de quantifier ce gain de résistance et d'en vérifier la pérennité. Pour ce faire, des essais seront réalisés en conditions contrôlées au laboratoire, d'abord pour établir un lien entre l'évolution du gain de résistance mécanique (au cisaillement et en compression uni-axiale) et le degré de carbonatation pour des résidus grossiers et fins, et ensuite pour évaluer la pérennité du gain de résistance mécanique sous différentes sollicitations extérieures (cycles de gel-dégel et de mouillage-séchage, dessiccation à l'air libre, immersion dans l'eau de pluie ou de procédé). Par la suite, des cellules expérimentales de terrain permettront d'évaluer l'effet des conditions naturelles d'exposition sur le front de pénétration de la cimentation induite par la séquestration naturelle du CO2, et sur l'acquisition de la résistance mécanique. Les résultats obtenus permettront d'optimiser le design des parcs à résidus dont les digues seront construites de manière interactive (Design As You Go) avec des rejets contenant de la brucite.