CHAPITRE 2 REVUE DE LA LITTÉRATURE
2.4 Méthodes de stockage ou d’entreposage des boues et problèmes de gestion associés
Les boues qui représentent un problème environnemental majeur nécessitent un plan de gestion adapté afin de réduire leur impact sur l’environnement. Comme le suggèrent Macías et al. (2017), différents scénarios de gestion des boues doivent être évalués, et ce, afin d’entreposer les boues de manière appropriée pour une contribution à l’exploitation minière durable.
2.4.1 Méthode de stockage des boues
Dans la pratique de gestion des boues, diverses options de stockage sont utilisées. Zink (2005) et Zink et Griffith (2013) ont présenté les approches de stockage les plus couramment utilisées. Parmi ces approches, on note l’entreposage des boues : i) dans des bassins de rétention à proximité de la mine, ii) sur les résidus, iii) dans les excavations minières souterraines, iv) dans des décharges (lieux d’enfouissement technique).
Cette méthode de stockage des boues dans les bassins nécessite de grandes surfaces, mais reste une approche simple et ne requiert que la conception minimale et des méthodes de construction appropriées (Lovell, 1973 ; in Zink, 2005). Les problèmes liés à l’entreposage des boues dans les bassins sont le plus souvent le vent et le soulèvement de la poussière dans certains sites surtout dans les régions arides ou nordiques (Zink, 2005).
La pratique de mélange des boues avec les résidus consiste à injecter les boues dans les résidus avant leur déposition dans le parc à résidus. Dans cette pratique de stockage, la boue servira à combler les vides entre les espaces des résidus et de réduire le potentiel d’infiltration de l’eau et de l’air et aussi la conductivité hydraulique du mélange. Selon Zink (2005), dans cette pratique, la stabilité à long terme des boues de DMA mélangées avec les résidus reste inconnue et nécessite encore des études plus poussées. Cette méthode d’entreposage des boues ne reste efficace que si les résidus ne sont pas générateurs d’acide ou si l’oxydation des résidus est empêchée parce que si les résidus sont exposés à l’oxydation et qu’il y’ait production d’acide, le potentiel de dissolution des boues et la remobilisation des métaux reste très élevés.
L’entreposage des boues dans les chantiers miniers souterrains présente plusieurs avantages, ce qui en fait une option de gestion intéressante. Parmi ces avantages, on peut citer la réduction de l’empreinte des sites (bassins et décharges), la diminution du risque de pollution des eaux de surface et l’amélioration de l’esthétique sur le site minier et les zones environnantes (Zink, 2005). Cette méthode est importante du point de vue économique et environnemental mais elle reste très spécifique aux mines souterraines.
Concernant la mise en place des boues dans les décharges (sites d’enfouissement des déchets), Zink (2005) stipule que l’une des questions spécifiques est la séparation solide/liquide. En raison de sa faible teneur en matières solides, les boues de traitement du DMA nécessitent leur déshydratation et leur séchage avant le transport.
De ces pratiques d’entreposage, trois aspects essentiels liés à la gestion des boues de traitement de DMA ont été identifiés : la stabilité chimique, le stockage et le transport. Plus précisément, comme le mentionnent Zink et Griffith (2013), les problèmes sont la séparation solide/liquide des boues impliquant des infrastructures adaptées (filtration, décantation ou séchage) ; la manutention et l’entreposage des boues et l’instabilité chimique à long terme dans un environnement acide (pluies acides et contact avec des résidus acidogènes).
De toutes ces méthodes de gestion des boues, l’entreposage en bassin de rétention reste toujours l’approche la plus utilisée. De plus, les coûts très élevés sont les principaux obstacles liés à la gestion des boues. Une valorisation des boues dans le but de les réutiliser dans d’autres applications spécifiques pourrait être une option intéressante pour atténuer les coûts de gestion, mais aussi réduire l’impact environnemental.
2.4.2 Problèmes associés à la gestion des boues
La gestion des boues est une question préoccupante à cause du pompage des quantités grandissantes des eaux minières acides et leur traitement permanent. Les pratiques de gestion des boues sont généralement à court terme, n’assurant pas toujours une stabilité à long terme et leur efficacité reste discutable. Des données sur l’efficacité des méthodes de gestion sont peu documentées et difficiles d’accès. La recherche dans les pratiques de gestion des boues devra donc être poursuivie (Zink, 2005).
Dans cette optique, Zink et Griffith (2013) ont effectué un sondage dans plus de 100 sites miniers à travers le monde et ont recueilli des données sur les pratiques de traitement et de gestion des boues produites sur ces sites. Les données du sondage ont montré un classement de ces sites miniers selon le gisement exploité, comme suit : 46% des mines de métaux communs, 23% des métaux précieux, 7% de charbon, 5% de mines d’uranium et 19% de sites d’un autre type (mines de molybdène, d’antimoine, de diamant ou d’étain et des sites non miniers qui rencontrent une problématique liée au drainage des eaux acides). Ces auteurs ont indiqué que la majorité des sites sondés prévoient traiter les eaux minières en permanence. Le choix du type de traitement reste donc une approche déterminante pour des raisons environnementales mais aussi économiques. Selon ces auteurs, des bassins sont dans la plupart des cas utilisés pour la décantation et le stockage en permanence des boues. Ces sites ont une production annuelle de boues sèches variant entre 20 et 135 000 tonnes pour une moyenne de production de 9500 tonnes par année et par site. En termes de volume, le volume de boues générées peut être estimé à 2 à 70 fois la masse de boues sèches et les sites disposent en général d’une capacité de stockage d’une durée moyenne de 25 ans (Zink et Griffith, 2013).
Comme stipulé par Zink (2005), les principaux facteurs à considérer pour une stratégie de gestion des boues sont : la masse des boues produites, la capacité de déshydratation des boues, la siccité (ou la teneur en humidité), le volume des boues, la stabilité chimique et physique ainsi que la
composition des boues. De plus, l’aspect économique et la disponibilité des espaces de stockage qui sont des facteurs importants dans la gestion des boues déterminent habituellement la stratégie à adopter pour l’entreposage des boues (Zink, 2005).
Les coûts de gestion des boues sont généralement compris entre 5 et 20% des coûts de traitement des eaux (Zink et Griffith, 2013). Les coûts globaux varient de 0,02 à 42 M$ pour une moyenne d’environ de 7,5 M$ et le coût moyen de traitement des eaux de drainage minier est de 1,54 $/m3
(Zink et Griffith, 2013).
Face à ces coûts de gestion exorbitants et la quantité de boues qui augmente d’année en année, les opérateurs miniers cherchent à mettre en œuvre des plans de gestion adaptés du point de vue technique, environnemental et économique.
Afin de réduire les coûts de stockage ainsi que de réduire l’impact environnemental, les opérateurs miniers optent pour d’autres alternatives au stockage et des méthodes de valorisation pour donner une seconde vie aux boues.