Conclusion générale
4.2 Recommandations et travaux futurs suggérés
Les idées suggérées ci-dessous sont issues des résultats obtenus et des problèmes rencontrés dans le cadre de ce projet. Elles permettront de compléter et de valoriser le travail effectué dans cette thèse.
Les parcelles expérimentales sur le terrain sont utilisées pour observer la carbonatation minérale dans les mêmes conditions que les piles de résidus et leur construction représente un véritable défi. Malgré la présence de beaucoup d’instruments dans notre étude, plusieurs processus n’ont pas pu être observés précisément. L’installation de sondes pour mesurer la pression et la concentration en CO2 du gaz aux mêmes endroits que les sondes de
température ou de teneur en eau, permettrait de déterminer précisément la circulation des gaz dans la parcelle. Comme énoncé dans le chapitre 3, l’advection joue probablement un rôle plus important pour alimenter la parcelle en CO2 que ce qui a été observé. En plus, il
serait intéressant de voir si la parcelle est vraiment isolée du milieu extérieur à cause du couvert nival, ou au moins connaître la période de temps d’isolation de la parcelle. Une caméra à déclenchement automatique périodique permettrait d’observer les conditions nivales sur la parcelle.
Il serait aussi intéressant d’effectuer un suivi plus régulier et fréquent de l’échantillonnage du gaz et du lixiviat des parcelles expérimentales, cela permettrait de mieux comprendre les variations dues aux changements saisonniers, et de déterminer les périodes plus propices à la dissolution ou à la précipitation des minéraux. De plus, des moments particuliers pourraient être ciblés pour intensifier les mesures, comme pendant la fonte des neiges et les longues périodes de sécheresse, ou lors des épisodes pluvieux. Ce sont des moments clés dans le processus de carbonatation minérale, où les conditions sont particulières avec
101
des variations importantes de la saturation en eau et de la chimie du lixiviat (ex : le pH) dans les résidus, qui méritent d’être étudiés plus en profondeur.
Les simulations numériques sont le seul moyen d’évaluer un phénomène couplant un nombre important de paramètres et de processus. Les lacunes dans nos connaissances ou données sont aisément mises en évidence. Par exemple, les vitesses de réaction de dissolution/précipitation des minéraux dans les conditions de terrain sont souvent méconnues ou peu documentées : des essais sur le terrain permettraient de combler ces lacunes. Les minéraux principaux comme la brucite, le chrysotile et la lizardite pourraient être étudiés séparément, disposés dans des boites grillagées permettant la circulation des fluides. En additionnant la quantité de magnésium mesurée régulièrement dans le lixiviat (le volume de lixiviat doit être connu) et la quantité qui a précipité en carbonate (la mesure de la teneur en carbone devrait permettre de connaitre la quantité de magnésium si on considère que l’on précipite seulement de l’hydromagnésite), les vitesses des réactions pourront être évaluées et intégrées dans les simulations.
Les simulations présentées dans cette thèse sont en 1D dans un milieu poreux homogène et isostrope. Le passage en 2D dans un milieu hétérogène et anisotrope serait plus proche de la réalité, créant ainsi des chemins préférentiels pour la circulation des fluides et des zones moins perméables avec des forces capillaires importantes.
Le résultat des simulations est sans équivoque : il n’y a pas assez de carbonates qui précipitent. Cela est probablement dû à l’apport trop faible de CO2 seulement par diffusion
moléculaire dans le gaz de la parcelle. L’advection des gaz et l’évaporation favorisent l’apport en CO2 et la précipitation des carbonates. Il est donc nécessaire de considérer ces
processus. D’ailleurs, ces deux processus ont déjà été implémentés dans d’autres versions de MIN3P, mais ne sont pas fonctionnels lorsqu’on utilise une condition de Type-3 (un flux de masse) et lorsque l’on souhaite faire varier la température dans la parcelle au cours du temps. Pour représenter tous les processus impliqués dans la carbonatation minérale, des modifications et ajustements dans le code de MIN3P seront nécessaires.
Finalement, d’autres modèles numériques pourraient être testés. MIN3P est un modèle utilisant la discrétisation spatiale en volumes finis et permet seulement d’utiliser des maillages carrés ou rectangulaires. Des études concernant le drainage minier acide montre que la forme de la pile a une incidence significative sur l’entrée d’air dans les résidus. Un modèle numérique comme TOUGHREACT, qui utilise la méthode des différences finies
102
intégrées pourrait permettre de créer des maillages non structurés afin de tester l’influence de la géométrie du modèle sur la carbonatation minérale.
103
Bibliographie
Amos, R. T., Blowes, D. W., Smith, L., & Sego, D. C., 2009. Measurement of wind-induced pressure gradients in a waste rock pile. Vadose Zone Journal, 8(4), 953-962.
Andreani, M., Luquot, L., Gouze, P., Godard, M., Hoisé, E., Gibert, B., 2009. Experimental study of carbon sequestration reactions controlled by the percolation of CO2-rich brine
through peridotites. Environ. Sci. Technol. 43, 1226–1231. doi:10.1021/es8018429
Assima, G.P., Larachi, F., Beaudoin, G., Molson, J., 2012. CO2 sequestration in chrysotile
mining residues - Implication of watering and passivation under environmental conditions. Ind. Eng. Chem. Res. 51, 8726–8734. doi:10.1021/ie202693q
Assima, G.P., Larachi, F., Beaudoin, G., Molson, J., 2013a. Dynamics of carbon dioxide uptake in chrysotile mining residues – Effect of mineralogy and liquid saturation. Int. J. Greenhouse Gas Control 12, 124–135. doi:10.1016/j.ijggc.2012.10.001
Assima, G.P., Larachi, F., Molson, J., Beaudoin, G., 2013b. Accurate and direct quantification of native brucite in serpentine ores - New methodology and implications for
CO2 sequestration by mining residues. Thermochim. Acta 566, 281–291.
doi:10.1016/j.tca.2013.06.006
Assima, G.P., Larachi, F., Molson, J., Beaudoin, G., 2014a. Emulation of ambient carbon dioxide diffusion and carbonation within nickel mining residues. Miner. Eng. 59, 39–44. doi:10.1016/j.mineng.2013.09.002
Assima, G.P., Larachi, F., Molson, J., Beaudoin, G., 2014b. Comparative study of five Québec ultramafic mining residues for use in direct ambient carbon dioxide mineral sequestration. Chem. Eng. J. 245, 56–64. doi:10.1016/j.cej.2014.02.010
Assima, G.P., Larachi, F., Molson, J., Beaudoin, G., 2014c. Impact of temperature and oxygen availability on the dynamics of ambient CO2 mineral sequestration by nickel mining
104
Assima, G.P., Larachi, F., Molson, J., Beaudoin, G., 2014d. New tools for stimulating dissolution and carbonation of ultramafic mining residues. Can. J. Chem. Eng. 92, 2029– 2038. doi:10.1002/cjce.22066
Baciocchi, R., Polettini, A., Pomi, R., Prigiobbe, V., Von Zedwitz, V.N., Steinfeld, A., 2006. CO2 Sequestration by direct gas−solid carbonation of air pollution control (APC) residues.
Energy Fuels 20, 1933–1940. doi:10.1021/ef060135b
Barichivich, J., Briffa, K.R., Myneni, R.B., Osborn, T.J., Melvin, T.M., Ciais, P., Piao, S., Tucker, C., 2013. Large-scale variations in the vegetation growing season and annual cycle of atmospheric CO2 at high northern latitudes from 1950 to 2011. Glob. Change Biol.
19, 3167–3183. doi:10.1111/gcb.12283
Béarat, H., McKelvy, M.J., Chizmeshya, A.V.G., Gormley, D., Nunez, R., Carpenter, R.W., Squires, K., Wolf, G.H., 2006. Carbon sequestration via aqueous olivine mineral carbonation: role of passivating layer formation. Environ. Sci. Technol. 40, 4802–4808. doi:10.1021/es0523340
Béarat, H., McKelvy, M.J., Chizmeshya, A.V.G., Sharma, R., Carpenter, R.W., 2002. Magnesium hydroxide dehydroxylation/carbonation reaction processes: Implications for carbon dioxide mineral sequestration. J. Am. Ceram. Soc. 85, 742–748.
Bain, J.G., Mayer, K.U., Blowes, D.W., Frind, E.O., Molson, J.W., Kahnt, R., Jenk, U., 2001. Modelling the closure-related geochemical evolution of groundwater at a former uranium mine. J. Contam. Hydrol. 52, 109–135. doi:10.1016/S0169-7722(01)00155-3
Bea, S.A., Wilson, S.A., Mayer, K.U., Dipple, G.M., Power, I.M., Gamazo, P., 2012. Reactive transport modeling of natural carbon sequestration in ultramafic mine tailings. Vadose Zone J. 11, 0. doi:10.2136/vzj2011.0053
Beaudoin, G., Hébert, R., Constantin, M., Duchesne, J., Cecchi, E., Huot, F., Vigneau, S., Fiola, R., 2008. Spontaneous carbonation of serpentine in milling and mining waste, southern Québec and Italy. Presented at the Proceedings of Accelerated Carbonation for Environmental and Materials Engineering (ACEME2008), Romes, Italy, pp. 73–82.
105
Beinlich, A., Austrheim, H., 2012. In situ sequestration of atmospheric CO2 at low
temperature and surface cracking of serpentinized peridotite in mine shafts. Chem. Geol. 332-333, 32–44. doi:10.1016/j.chemgeo.2012.09.015
Bénézeth, P., Saldi, G.D., Dandurand, J.-L., Schott, J., 2011. Experimental determination of the solubility product of magnesite at 50 to 200°C. Chem. Geol. 286, 21–31. doi:10.1016/j.chemgeo.2011.04.016
Bobicki, E.R., Liu, Q., Xu, Z., 2015. Mineral carbon storage in pre-treated ultramafic ores. Miner. Eng. 70, 43–54. doi:10.1016/j.mineng.2014.08.009
Bobicki, E.R., Liu, Q., Xu, Z., Zeng, H., 2012. Carbon capture and storage using alkaline industrial wastes. Prog. Energy Combust. Sci. 38, 302–320. doi:10.1016/j.pecs.2011.11.002
Bonfils, B., Julcour-Lebigue, C., Guyot, F., Bodénan, F., Chiquet, P., Bourgeois, F., 2012. Comprehensive analysis of direct aqueous mineral carbonation using dissolution enhancing organic additives. Int. J. Greenh. Gas Control 9, 334–346. doi:10.1016/j.ijggc.2012.05.009
Brady, P.V., Carroll, S.A., 1994. Direct effects of CO2 and temperature on silicate
weathering: Possible implications for climate control. Geochim. Cosmochim. Acta 58, 1853–1856. doi:10.1016/0016-7037(94)90543-6
Case, D.H., Wang, F., Giammar, D.E., 2011. Precipitation of magnesium carbonates as a function of temperature, solution composition, and presence of a silicate mineral substrate. Environ. Eng. Sci. 28, 88–889.
Cheng, W., Li, Z., Demopoulos, G.P., 2009. Effects of temperature on the preparation of magnesium carbonate hydrates by reaction of MgCl2 with Na2CO3. Chin. J. Chem. Eng.
17, 661–666. doi:10.1016/S1004-9541(08)60260-8
Chen, Z.-Y., O’Connor, W.K., Gerdemann, S.J., 2006. Chemistry of aqueous mineral carbonation for carbon sequestration and explanation of experimental results. Environ. Prog. 25, 161–166. doi:10.1002/ep.10127
106
Daval, D., Martinez, I., Corvisier, J., Findling, N., Goffe, B., Guyot, F., 2009. Carbonation of Ca-bearing silicates, the case of wollastonite: Experimental investigations and kinetic modeling. Chem. Geol. 265 (1-2), 63–78.
Druckenmiller, M.L., Maroto-Valer, M.M., 2005. Carbon sequestration using brine of adjusted pH to form mineral carbonates. Fuel Process. Technol. 86, 1599–1614. doi:10.1016/j.fuproc.2005.01.007
Eloneva, S., 2009. Reduction of CO2 emissions from steel plants by using steelmaking slags
for production of marketable calcium carbonate. Steel Res. Int. doi:10.2374/SRI09SP028 Fagerlund, J., Teir, S., Nduagu, E., Zevenhoven, R., 2009. Carbonation of magnesium
silicate mineral using a pressurised gas/solid process. Energy Procedia 1, 4907–4914. doi:10.1016/j.egypro.2009.02.321
Fetter, C.W., 2001. Applied hydrogeology, 4th ed. ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J.
Flanagan, L.B., Syed, K.H., 2011. Stimulation of both photosynthesis and respiration in response to warmer and drier conditions in a boreal peatland ecosystem: peatland carbon dioxide exchange. Glob. Change Biol. 17, 2271–2287. doi:10.1111/j.1365- 2486.2010.02378.x
Gautier, Q., Bénézeth, P., Mavromatis, V., Schott, J., 2014. Hydromagnesite solubility product and growth kinetics in aqueous solution from 25 to 75°C. Geochim. Cosmochim. Acta 138, 1–20. doi:10.1016/j.gca.2014.03.044
Giammar, D.E., Bruant, R.G., Peters, C.A., 2005. Forsterite dissolution and magnesite precipitation at conditions relevant for deep saline aquifer storage and sequestration of carbon dioxide. Chem. Geol. 217, 257–276. doi:10.1016/j.chemgeo.2004.12.013
Gielen, D., Newman, J., Patel, M.K., 2008. Reducing industrial energy use and CO2
emissions: The role of materials science. MRS Bull. 471–477.
Gislason, S.R., Oelkers, E.H., 2003. Mechanism, rates, and consequences of basaltic glass dissolution: II. An experimental study of the dissolution rates of basaltic glass as a function of pH and temperature. Geochim. Cosmochim. Acta 67 (20), 3817–3832.
107
Golubev, S.V., Pokrovsky, O.S., Schott, J., 2005. Experimental determination of the effect of dissolved CO2 on the dissolution kinetics of Mg and Ca silicates at 25 °C. Chem. Geol.
217, 227–238. doi:10.1016/j.chemgeo.2004.12.011
Gras, A., Beaudoin, G., Molson, J., Plante, B., Bussière, B., Lemieux, J.-M., Kandji, B., 2015. Carbon isotope evidence for passive mineral carbonation of mine wastes from Dumont Nickel Project (Abitibi, Quebec). Proceeding ACEME 2015.
Grenier, J.-F., 2010. Modélisation géochimique de la carbonatation des résidus des mines d’amiantes. (Projet de fin d’étude). Université Laval, Qc, Canada.
Hänchen, M., Prigiobbe, V., Baciocchi, R., Mazzotti, M., 2008. Precipitation in the Mg- carbonate system—effects of temperature and CO2 pressure. Chem. Eng. Sci. 63, 1012–
1028. doi:10.1016/j.ces.2007.09.052
Hänchen, M., Prigiobbe, V., Storti, G., Seward, T.M., Mazzotti, M., 2006. Dissolution kinetics of fosteritic olivine at 90–150°C including effects of the presence of CO2. Geochim.
Cosmochim. Acta 70, 4403–4416. doi:10.1016/j.gca.2006.06.1560
Harrison, A.L., Dipple, G.M., Power, I.M., Mayer, K.U., 2015. Influence of surface passivation and water content on mineral reactions in unsaturated porous media: Implications for brucite carbonation and CO2 sequestration. Geochim. Cosmochim. Acta
148, 477–495. doi:10.1016/j.gca.2014.10.020
Harrison, A.L., Power, I.M., Dipple, G.M., 2013. Accelerated carbonation of brucite in mine Tailings for carbon sequestration. Environ. Sci. Technol. 47, 126–134. doi:10.1021/es3012854
Hébert, R., Laurent, R., 1989. Mineral chemistry of ultramafic and mafic plutonic rocks of the Appalachian ophiolites, Québec, Canada. Chem. Geol. 77, 265–285. doi:10.1016/0009- 2541(89)90078-8.
Hemmati, A., Shayegan, J., Bu, J., Yeo, T.Y., Sharratt, P., 2014. Process optimization for mineral carbonation in aqueous phase. Int. J. Miner. Process. 130, 20–27. doi:10.1016/j.minpro.2014.05.007
108
Hitch, M., Ballantyne, S.M., Hindle, S.R., 2010. Revaluing mine waste rock for carbon capture and storage. Int. J. Min. Reclam. Environ. 24, 64–79. doi:10.1080/17480930902843102
Hopkinson, L., Kristova, P., Rutt, K., Cressey, G., 2012. Phase transitions in the system MgO–CO2–H2O during CO2 degassing of Mg-bearing solutions. Geochim. Cosmochim.
Acta 76, 1–13. doi:10.1016/j.gca.2011.10.023
Hopkinson, L., Rutt, K., Cressey, G., 2008. The transformation of nesquehonite to hydromagnesite in the system CaO-MgO-H2O-CO2 : An experimental spectroscopic study.
J. Geol. 116, 387–400. doi:10.1086/588834
Huijgen, W.J.J., Comans, R.N.J., 2005. Mineral CO2 sequestration by steel slag
carbonation. Environ. Sci. Technol. 39, 9676–9682. doi:10.1021/es050795f
Huijgen, W.J.J., Comans, R.N.J., Witkamp, G.-J., 2007. Cost evaluation of CO2
sequestration by aqueous mineral carbonation. Energy Convers. Manag. 48, 1923–1935. doi:10.1016/j.enconman.2007.01.035
Huot, F., Beaudoin, G., Hébert, R., Dipple, G.M., Raudsepp, M., 2003. Le piégeage du CO2
anthropique dans les parcs à résidus d’amiante du sud de Québec: concept et valorisation. Université Laval, Qc ,Canada.
IPCC, 2005. In: Metz, B., Davidson, O., de Coninck, H.C., Loos, M., Meyer, L.A. (Eds.), IPCC Special report on carbon dioxide capture and storage. Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY,USA, 442 pp.
IPCC, 2007. Climate change 2007: mitigation of climate change: contribution of Working Group III to the fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge ; New York.
IPCC (Ed.), 2014. Climate Change 2013 - The physical science basis: working group I contribution to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge.
109
Keeling, C.D., Chin, J.F.S., Whorf, T.P., 1996. Increased activity of nothern vegetation inferred from atmospheric CO2 measurements. Nature 146–149.
Kelemen, P.B., Matter, J., 2008. In situ carbonation of peridotite for CO2 storage. Proc. Natl.
Acad. Sci. 105, 17295–17300. doi:10.1073/pnas.0805794105
Kelemen, P.B., Matter, J., Streit, E.E., Rudge, J.F., Curry, W.B., Blusztajn, J., 2011. Rates and mechanisms of mineral carbonation in peridotite: Natural processes and recipes for enhanced, in situ CO2 Capture and Storage. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 39, 545–576.
doi:10.1146/annurev-earth-092010-152509
Königsberger, E., Königsberger, L.-C., Gamsjäger, H., 1999. Low-temperature
thermodynamic model for the system Na2CO3−MgCO3−CaCO3−H2O. Geochim.
Cosmochim. Acta 63, 3105–3119. doi:10.1016/S0016-7037(99)00238-0
Krevor, S.C., Lackner, K.S., 2009. Enhancing process kinetics for mineral carbon sequestration. Energy Procedia 1, 4867–4871. doi:10.1016/j.egypro.2009.02.315
Krevor, S., Lackner, K.S., 2011. Enhancing serpentine dissolution kinetics for mineral carbon dioxide sequestration. Int. J. Greenh. Gas Control.
Lackner, K.S., 2003. Climate change : A guide to CO2 sequestration. Science 300, 1677–
1678. doi:10.1126/science.1079033
Lackner, K.S., Butt, D.P., Wendt, C.H., 1997. Progress on binding CO2 in mineral substrates.
Energy Convers. Manag. 38, S259–S264.
Lackner, K.S., Wendt, C.H., Butt, D.P., Joyce, E.L., Sharp, D.H., 1995. Carbon dioxide disposal in carbonate minerals. Energy 20, 1153–1170. doi:10.1016/0360-5442(95)00071- N
Larachi, F., Daldoul, I., Beaudoin, G., 2010. Fixation of CO2 by chrysotile in low-pressure
dry and moist carbonation: Ex-situ and in-situ characterizations. Geochim. Cosmochim. Acta 74, 3051–3075. doi:10.1016/j.gca.2010.03.007
Larachi, F., Gravel, J.-P., Grandjean, B.P.A., Beaudoin, G., 2012. Role of steam, hydrogen and pretreatment in chrysotile gas–solid carbonation: Opportunities for pre-combustion CO2 capture. Int. J. Greenh. Gas Control 6, 69–76. doi:10.1016/j.ijggc.2011.10.010
110
Laurent, R., Hébert, R., 1989. The volcanic and intrusive rocks of the Québec Appalachian ophiolites (Canada) and their island-arc setting. Chem. Geol. 77, 287–302. doi:10.1016/0009-2541(89)90079-X
Lechat, K., Lemieux, J.-M., Molson, J., Beaudoin, G., Hébert, R., 2015. CO2 Sequestration
by mineral carbonation in milling wastes at Thetford Mines (Québec, Canada): Monitoring experimental cells under atmospheric conditions. Proceeding ACEME 2015.
Lechat, K., Lemieux, J.-M., Molson, J., Beaudoin, G., Hébert, R., 2016. Field evidence of CO2 sequestration by mineral carbonation in ultramafic milling wastes, Thetford Mines,
Canada. Int. J. Greenh. Gas Control 47, 110–121. doi:10.1016/j.ijggc.2016.01.036
Lefebvre, R., 1994. Caractérisation et modélisation numérique du drainage minier acide dans les haldes de stériles. Université Laval, Qc, Canada
Lefebvre, R., Hockley, D., Smolensky, J., Gélinas, P., 2001. Multiphase transfer processes in waste rock piles producing acid mine drainage. J. Contam. Hydrol. 52, 137–164. doi:10.1016/S0169-7722(01)00156-5
Marion, G.M., 2001. Carbonate mineral solubility at low temperatures in the Na-K-Mg-Ca-H- Cl-SO4-OH-HCO3-CO3-CO2-H2O system. Geochim. Cosmochim. Acta 65, 1883–1896.
doi:10.1016/S0016-7037(00)00588-3
Maroto-Valer, M.M., Fauth, D.J., Kuchta, M.E., Zhang, Y., Andrésen, J.M., 2005. Activation of magnesium rich minerals as carbonation feedstock materials for CO2 sequestration.
Fuel Process. Technol. 86, 1627–1645. doi:10.1016/j.fuproc.2005.01.017
Matter, J.M., Kelemen, P.B., 2009. Permanent storage of carbon dioxide in geological reservoirs by mineral carbonation. Nat. Geosci. 2, 837–841. doi:10.1038/ngeo683
Mayer, K.U., Frind, E.O., Blowes, D.W., 2002. Multicomponent reactive transport modeling in variably saturated porous media using a generalized formulation for kinetically controlled reactions: reactive transport modeling in variably satured media. Water Resour. Res. 38, 13–1–13–21. doi:10.1029/2001WR000862
McCutcheon, J., Power, I.M., Harrison, A.L., Dipple, G.M., Southam, G., 2014. A greenhouse-scale photosynthetic microbial bioreactor for carbon sequestration in magnesium carbonate minerals. Environ. Sci. Technol. 48, 9142–9151. doi:10.1021/es500344s
111
MDDEP, 2009. Inventaire québecois des émissions de gaz à effet de serre en 2007 et leur évolution depuis 1990. Ministère du développement durable, Environnement et Parcs - Direction des politiques de l’atmosphère, Québec.
Meyer, N.A., Vögeli, J.U., Becker, M., Broadhurst, J.L., Reid, D.L., Franzidis, J.-P., 2014. Mineral carbonation of PGM mine tailings for CO2 storage in South Africa: A case study.
Miner. Eng. 59, 45–51. doi:10.1016/j.mineng.2013.10.014
Molins, S., Mayer, K.U., 2007. Coupling between geochemical reactions and multicomponent gas and solute transport in unsaturated media: A reactive transport modeling study: Reactive Gas and Solute Transport. Water Resour. Res. 43, . doi:10.1029/2006WR005206
Molson, J., Aubertin, M., Bussière, B., Benzaazoua, M., 2008. Geochemical transport modelling of drainage from experimental mine tailings cells covered by capillary barriers. Appl. Geochem. 23, 1–24. doi:10.1016/j.apgeochem.2007.08.004
Montes-Hernandez, G., Pérez-López, R., Renard, F., Nieto, J.M., Charlet, L., 2009. Mineral sequestration of CO2 by aqueous carbonation of coal combustion fly-ash. J. Hazard. Mater.
161, 1347–1354. doi:10.1016/j.jhazmat.2008.04.104
Munz, I.A., Brandvoll, ø., Haug, T.A., Iden, K., Smeets, R., Kihle, J., Johansen, H., 2012. Mechanisms and rates of plagioclase carbonation reactions. Geochim. Cosmochim. Acta 77, 27–51. doi:10.1016/j.gca.2011.10.036
Nyambura, M.G., Mugera, G.W., Felicia, P.L., Gathura, N.P., 2011. Carbonation of brine impacted fractionated coal fly ash: Implications for CO2 sequestration. J. Environ. Manage.
92, 655–664. doi:10.1016/j.jenvman.2010.10.008
O’Connor, W.K., Dalhin, D.C., Rush, G.E., Gerdemann, S.J., Penner, L.R., Nilsen, D.N., 2005. Aqueous mineral carbonation : Mineral availability, pretreatment, reaction parametrics, and process studies. Albany Res. Cent.
Oelkers, E.H., 2001. General kinetic description of multioxide silicate mineral and glass dissolution. Geochim. Cosmochim. Acta 65, 3703–3719. doi:10.1016/S0016- 7037(01)00710-4
112
Olajire, A.A., 2013. A review of mineral carbonation technology in sequestration of CO2. J. Pet. Sci. Eng. 109, 364–392. doi:10.1016/j.petrol.2013.03.013
Ouangrawa, M., Molson, J., Aubertin, M., Bussière, B., Zagury, G.J., 2009. Reactive transport modelling of mine tailings columns with capillarity-induced high water saturation for preventing sulfide oxidation. Appl. Geochem. 24, 1312–1323. doi:10.1016/j.apgeochem.2009.04.005
Pagé, P., Bédard, J.H., Schroetter, J.-M., Tremblay, A., 2008. Mantle petrology and mineralogy of the Thetford Mines Ophiolite Complex. Lithos 100, 255–292. doi:10.1016/j.lithos.2007.06.017
Pan, S.-Y., 2012. CO2 capture by accelerated carbonation of alkaline wastes: A review on
its principles and applications. Aerosol Air Qual. Res. doi:10.4209/aaqr.2012.06.0149 Park, A.-H.A., Fan, L.-S., 2004. Mineral sequestration: physically activated dissolution of
serpentine and pH swing process. Chem. Eng. Sci. 59, 5241–5247. doi:10.1016/j.ces.2004.09.008
Park, A.-H.A., Jadhav, R., Fan, L.-S., 2003. CO2 mineral Sequestration: chemically
enhanced aqueous carbonation of serpentine. Can. J. Chem. Eng. 81, 885–890. doi:10.1002/cjce.5450810373
Pasquier, L.-C., Mercier, G., Blais, J.-F., Cecchi, E., Kentish, S., 2014. Parameters optimization for direct flue gas CO2 capture and sequestration by aqueous mineral
carbonation using activated serpentinite based mining residue. Appl. Geochem. 50, 66– 73. doi:10.1016/j.apgeochem.2014.08.008
Pokrovsky, O.S., Schott, J., 2000. Kinetics and mechanism of forsterite dissolution at 25°C and pH from 1 to 12. Geochim. Cosmochim. Acta 64, 3313–3325. doi:10.1016/S0016- 7037(00)00434-8
Polettini, A., Pomi, R., 2004. The leaching behavior of incinerator bottom ash as affected by accelerated ageing. J. Hazard. Mater. 113, 209–215. doi:10.1016/j.jhazmat.2004.06.009
113
Power, I., McCutcheon, J., Harrison, A., Wilson, S., Dipple, G., Kelly, S., Southam, C., Southam, G., 2014. Strategizing carbon-neutral mines: A case for pilot projects. Minerals 4, 399–436. doi:10.3390/min4020399
Power, I.M., Dipple, G.M., Southam, G., 2010. Bioleaching of ultramafic tailings by
Acidithiobacillus spp. for CO2 sequestration. Environ. Sci. Technol. 44, 456–462.
doi:10.1021/es900986n
Power, I.M., Harrison, A.L., Dipple, G.M., Wilson, S.A., Kelemen, P.B., Hitch, M., Southam, G., 2013. Carbon mineralization: From natural analogues to engineered systems. Rev. Mineral. Geochem. 77, 305–360. doi:10.2138/rmg.2013.77.9
Power, I.M., Wilson, S.A., Small, D.P., Dipple, G.M., Wan, W., Southam, G., 2011. Microbially mediated mineral carbonation: Roles of phototrophy and heterotrophy. Environ. Sci. Technol. 45, 9061–9068. doi:10.1021/es201648g
Power, I.M., Wilson, S.A., Thom, J.M., Dipple, G.M., Gabites, J.E., Southam, G., 2009. The hydromagnesite playas of Atlin, British Columbia, Canada: A biogeochemical model for CO2 sequestration. Chem. Geol. 260, 286–300. doi:10.1016/j.chemgeo.2009.01.012
Power, I.M., Wilson, S.A., Thom, J.M., Dipple, G.M., Southam, G., 2007. Biologically induced mineralization of dypingite by cyanobacteria from an alkaline wetland near Atlin, British Columbia, Canada. Geochem. Trans. 8, 13. doi:10.1186/1467-4866-8-13
Prigiobbe, V., Hänchen, M., Werner, M., Baciocchi, R., Mazzotti, M., 2009. Mineral
carbonation process for CO2 sequestration. Energy Procedia 1, 4885–4890.
doi:10.1016/j.egypro.2009.02.318
Pronost, J., Beaudoin, G., Hébert, R., Duchesne, J., Constantin, M., 2010. Determination of critical parameters for mineral carbonation kinetics, In Geoengineering Carbon Mineralization, GeoCanada Convention, Calgary, Alberta.
Pronost, J., Beaudoin, G., Lemieux, J.-M., Hébert, R., Constantin, M., Marcouiller, S., Klein, M., Duchesne, J., Molson, J.W., Larachi, F., Maldague, X., 2012. CO2-depleted warm air
venting from chrysotile milling waste (Thetford Mines, Canada): Evidence for in-situ carbon capture from the atmosphere. Geology. doi:10.1130/G32583.1
114
Pronost, J., Beaudoin, G., Tremblay, J., Larachi, F., Duchesne, J., Hébert, R., Constantin, M., 2011. Carbon sequestration kinetic and storage capacity of ultramafic mining waste. Environ. Sci. Technol. 45, 9413–9420. doi:10.1021/es203063a
Romão, I., Gando-Ferreira, L.M., Zevenhoven, R., 2015. Separation and recovery of valuable metals extracted from serpentinite during the production of Mg(OH)2 for CO2
sequestration. Miner. Eng. 77, 25–33. doi:10.1016/j.mineng.2015.02.003
Saldi, G.D., Jordan, G., Schott, J., Oelkers, E.H., 2009. Magnesite growth rates as a function of temperature and saturation state. Geochim. Cosmochim. Acta 73, 5646–5657. doi:10.1016/j.gca.2009.06.035
Saldi, G.D., Schott, J., Pokrovsky, O.S., Gautier, Q., Oelkers, E.H., 2012. An experimental study of magnesite precipitation rates at neutral to alkaline conditions and 100–200°C as a function of pH, aqueous solution composition and chemical affinity. Geochim. Cosmochim. Acta 83, 93–109. doi:10.1016/j.gca.2011.12.005
Saldi, G.D., Schott, J., Pokrovsky, O.S., Oelkers, E.H., 2010. An experimental study of