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La désulfuration par flottation des résidus miniers porteurs d'or

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Skandrani, Ahlem (2019). La désulfuration par flottation des résidus miniers porteurs d'or. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Génie, 161 p.

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Résumé

Partout où se trouvent de vieux sites miniers abandonnés, les projets de restauration se heurtent à d’importants défis. D’abord, d’un point de vue environnemental, les résidus non traités peuvent constituer une problématique majeure en raison de leur sévère contamination et, dans certain cas, de leur génération soit de drainage minier acide (DMA) ou de drainage neutre contaminé (DNC). Quant à l’aspect économique, la présence des métaux à grande valeur ajoutée tels que l’or et l’argent peut faire de certains parcs à résidus de véritables gisements secondaires. En effet, les procédés d’extraction existants à l’époque où ces sites étaient exploités n’étaient pas autant développés et performants que les procédés actuels. Les motivations et les objectifs liés au traitement des vieux résidus sont donc multiples. Quant aux moyens possibles pour le traitement de ces résidus sulfurés, la désulfuration environnementale par flottation est une avenue prometteuse qui viserait un double objectif. En effet, cette technique permettra de produire deux fractions : un concentré de sulfures générateur de DMA, qui en même temps contiendra de l’or, et un rejet final non problématique qui sera déposé directement dans les parcs à résidus ou qui pourrait servir de matériau de recouvrement pour la restauration. Cependant, après des longues années d’exposition aux conditions atmosphériques, des couches des produits d’oxydation se sont formées à la surface des particules à flotter, ce réduit l’efficacité de la flottation. Ainsi, des techniques de prétraitements se doivent d’être envisagées afin de créer des surfaces fraiches, permettant d’améliorer le processus de flottation. Ce travail a donc comme objectif principal de faire une étude comparative de prétraitement mécaniques des vieux résidus permettant d’obtenir, au moyen d’une désulfuration par flottation, un rejet final désulfuré non problématique, pouvant servir comme matériau de recouvrement ainsi qu’une récupération de l’or dans le concentré toujours emprisonné selon l’hypothèse de recherche qui considère que l’or est associé aux sulfures. Afin d’atteindre ces objectifs, deux échantillons, collectés dans un site d’une ancienne mine exploitée en Abitibi-Témiscamingue, aujourd’hui abandonnée, ont été étudiés. Un premier très oxydé R1 et un deuxième partiellement oxydé R2. Les deux échantillons contiennent des teneurs en soufre presque similaires, aux alentours de 1 %, et des teneurs en or de 3,82 g/t et de 1,41 g/t, respectivement, pour R1 et R2. Suite à la caractérisation chimique, physique et minéralogique, différentes méthodes de prétraitement mécaniques dont une agitation, une attrition avec silice et un re-broyage ont été testées pour nettoyer les surfaces des sulfures en enlevant les couches d`oxydation. Dans le but de déterminer les paramètres de flottation du premier prétraitement mis en oeuvre, à savoir l’agitation, différents essais ont été réalisés avec suivi de la vitesse de rotation, du débit d’air et de l’ajout d’activant. Basé sur les résultats obtenus, les paramètres de flottation qui suivront l’agitation ont été déterminés. Le prétraitement par agitation a été testé sur les deux échantillons R1 et R2. En ce qui concerne l’attrition et le re-broyage, ils ont été réalisés pour le matériel R1. Les teneurs en soufre dans les rejets pour les tests d’agitation et de re-broyage pour R1 sont supérieurs à 0,3% (directive 019). Ainsi, des essais cinétiques en mini-cellules d`altération ont été réalisés pour R1 et plus précisément pour 3 échantillons M1, M2 et M3 afin de statuer sur leur potentiel de génération de DNC. Les résultats obtenus pour ce travail préliminaire sont satisfaisants en termes de concentration des sulfures et de l’or dans les concentrés d’ébauchage. En effet, les prétraitements mécaniques testés ont permis d`éliminer les produits d'oxydation et par conséquent améliorer la flottabilité des sulfures : pour R2, les valeurs des teneurs en soufre pour les concentrés ont montré une nette augmentation comparativement à l’essai de flottation standard et pour le rejet de cet essai, la teneur respecte la directive 019. Pour R1, et avec l’agitation et le re-broyage, la récupération en soufre et en or est améliorée. Pour l`attrition pour R1, les résultats ne sont pas très satisfaisants, ce qui a été expliqué par le phénomène d`entrainement de certains minéraux de gangue dans les concentrés, conduisant ainsi à une dilution des teneurs en soufre. En ce qui concerne les résultats de l`étude environnementale, les résultats des essais statiques et cinétiques ont confirmé que les rejets désulfurés ne produisent pas de DMA, cependant, pour les échantillons M1 et M3, les concentrations en As sont relativement élevées et dépassent la limite établie par la directive 019, ce qui pourrait représenter un risque de génération de DNC en arsenic. Les résultats obtenus pour le présent projet offrent des multiples pistes d’optimisation pour rendre ces méthodes les plus économiques et rentables possible. Ceci serait réalisable en effectuant dès le départ une étude minéralogique approfondie de l’échantillon, ce qui permettrait certainement dans l’avenir de guider le choix des différents paramètres de flottation, et par conséquent, l’optimisation serait moins compliquée (variation du temps et de la taille du re-broyage, détermination du collecteur adéquat, utilisation de collecteurs spécifiques à l'or).

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Demers, Isabelle
Co-directeurs de mémoire/thèse: Kongdo, Mukendi
Mots-clés libres: Désulfuration ; flottation ; résidus miniers
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en génie minéral
Date de dépôt: 28 juin 2019 13:14
Dernière modification: 28 juin 2019 13:14
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/823

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