Gestion des bassins de stockage de résidus

L’innovation engendre l’innovation

L’empilement de résidus asséchés est une idée qui est née de l’adoption de la méthode de récupération des particules grossières dans la mine de cuivre El Soldado d’Anglo American au Chili. La récupération des particules grossières crée un sous-produit de sable à drainage libre, qui pourrait être utilisé à bon escient dans la mine. Anglo American a communiqué avec WSP et lui a posé une question simple : ces résidus peuvent-ils être convertis en ressources? La réponse s’est rapidement transformée en un oui retentissant. 

Le concept mis au point par l’équipe  Anglo American-WSP utilise le sable de la récupération des particules grossières comme filtre, en l’associant aux résidus pour assurer le drainage passif et l’assèchement gravitationnel des résidus. L’eau est ensuite gérée séparément afin d’être réutilisée pour l’exploitation minière.  
  

Les avantages clés

Le concept d’empilement de résidus asséchés offre des avantages qui vont au-delà du fait de trouver une utilisation au sable de la récupération des particules grossières. Les trois principaux avantages étudiés portent sur l’eau, la stabilité et la fermeture.
  

Eau

Les résidus déposés de manière conventionnelle contiennent une grande quantité d’eau entraînée, l’eau surnageante étant généralement gérée en surface. De grandes quantités d’eau sont ainsi perdues par entraînement et
évaporation : les pertes d’eau provenant des résidus sont en fait la perte d’eau la plus importante dans la majorité des exploitations minières.

En revanche, l’empilement de résidus asséchés libère l’eau contenue dans les résidus et permet de la recycler. Cela réduit la demande en eau douce (ou les besoins de dessalement), ce qui améliore la durabilité globale de la gestion de l’eau de la mine. Dans les régions où l’eau est rare, il s’agit d’un avantage significatif, non seulement pour l’environnement, mais aussi pour les résultats de la mine, car les coûts financiers associés à l’eau augmenteront considérablement au fil du temps. 

Stabilité

En asséchant les résidus et en éliminant l’étang de surface, cette nouvelle technologie améliore la stabilité et la sécurité du stockage des résidus miniers, un élément clé de la GISTM. Par ailleurs, en cas de défaillance d’une installation d’empilement de résidus asséchés, la diminution de la teneur en eau interstitielle et du volume de l’étang de surface réduit le potentiel d’écoulement, et donc la zone potentielle d’inondation.
Les résidus asséchés ne s’écoulent tout simplement pas bien, ce qui fait que les coulées de boue à grande échelle liées à la rupture de digues à résidus miniers appartiennent au passé.

La technologie d’empilement de résidus asséchés permet d’atteindre cet objectif sans qu’il soit nécessaire de construire des installations extrêmement coûteuses, comme c’est le cas pour d’autres solutions de résidus épaissis et filtrés. Elle peut donc offrir des avantages similaires à une fraction du coût. Grâce au drainage libre de l’empilement de résidus asséchés, le processus permet l’assèchement des résidus dans les climats tropicaux, qui ne sont pas bien adaptés à la complexité opérationnelle des résidus filtrés.

Fermeture

L’interstratification des sables ou l’installation de drains de sable verticaux dans la masse de résidus entraîne une consolidation beaucoup plus rapide que dans les bassins de résidus humides traditionnels, ce qui réduit le risque de subsidence à grande échelle à long terme.

Les résidus miniers peuvent aussi être déposés dans des cellules, ce qui simplifie la fermeture progressive et la remise en état pendant la durée de vie de la mine. Enfin, puisque les installations d’empilement de résidus asséchés restent à drainage libre après leur fermeture, le risque de réhumidification et d’infiltration à long terme d’eau contaminée est considérablement réduit, même dans les zones à fortes précipitations, ce qui réduit le potentiel de contamination des eaux souterraines. 

Par conséquent, la planification de la fermeture est simplifiée et moins de campagnes de surveillance seront nécessaires à long terme. Cela permet de réaffecter plus rapidement des terrains, accélérant ainsi le transfert à la fin de l’exploitation minière. 

Concrétiser l’idée

Tirant parti de l’expertise de WSP en matière de gestion des résidus miniers, d’hydrogéologie, de pompes et de canalisations, de ses laboratoires de pointe, entre autres, l’équipe a développé son idée grâce à une série d’études conceptuelles et d’essais en laboratoire.

Le concept est maintenant mis à l’épreuve sur le terrain de la mine El Soldado d’Anglo American au Chili. La technologie est testée à grande échelle et des recherches supplémentaires sont en cours sur la performance des résidus, ainsi que des essais de fermeture.

Les premiers résultats sont extrêmement prometteurs, offrant déjà d’excellents taux d’assèchement, de consolidation et de recyclage de l’eau. 

Il reste du travail à faire avant de voir la technologie d’empilement de résidus asséchés adoptée par des mines du monde entier. Les données recueillies à la mine El Soldado servent actuellement de base à un deuxième essai prévu dans une mine d’Afrique du Sud. On étudiera la possibilité de convertir une installation existante de stockage de résidus miniers à l’empilement de résidus asséchés. Il se peut qu’il y ait d’autres avantages à découvrir.

L’équipe étudie notamment si l’installation d’empilement de résidus asséchés peut être utilisée pour stocker du carbone à la fermeture, ainsi que d’autres utilisations potentielles intéressantes des terres après la fermeture. 

Grâce au développement de cette nouvelle technologie de gestion des résidus, l’industrie minière fait progresser son engagement envers l’amélioration de la sécurité et de la durabilité environnementale.