Ennoyage des mines de fer lorraines : impact sur la qualité de l'eau

Abstract

Présenté par Ghislain de Marsily RésuméL'ennoyage des mines de fer abandonnées de Lorraine entraîne une dégradation de la qualité de l'eau souterraine. Des expériences en laboratoire ont permis la construction d'un modèle chimique cinétique, basé sur des schémas réactionnels simples. Lors de l'exploitation, l'oxydation de la pyrite et la dissolution des carbonates conduisent à la précipitation de gypse. Les baisses locales de pH favorisent des dissolutions ponctuelles de minéraux et libèrent des ions qui se fixent sur des sites d'échanges cationiques. Lors de l'ennoyage, la dissolution du gypse néoformé, la précipitation des carbonates et des réactions d'échanges cationiques entraînent une hausse des concentrations de l'eau en sulfate, magnésium, sodium, potassium et strontium qui devraient ensuite diminuer au fur et à mesure du lessivage naturel du réservoir.

Elimination du plomb en solution par la sciure de bois

“…La gestion de ces derniers passe par la mise en place des procédés spécifiques. Parmi celles-ci, nous trouvons la précipitation chimique [1], l'électrodéposition [2], l'extraction liquide -liquide [3], la coagulation-floculation [4], l'osmose inverse [5], et l'adsorption sur charbon actif [6].…”

Evolution of water quality in the abandoned iron mines of Lorraine: towards a semi-distributed modelling approach

“…An experimental study was carried out on rocks of the Lorraine Iron Basin (LIB) to characterise the nature of the pollution and its probable mineralogical origin. Based on these results, a chemical kinetic model was built that reproduced the water-rock reactions observed in laboratory tests [8].…”

“…Each type of reactor is built with the same chemical kinetic model as described in Collon et al [8]. It includes the dissolution-precipitation kinetics of minerals, the ion-exchange reactions, the aqueous speciation, the equilibrium with CO 2 and O 2 gases.…”

“…Peu de données spatialisées étant disponibles, c'est une modélisation globale de type « réacteurs en réseaux » (RER) qui a été retenue [5,7]. Un modèle chimique cinétique a été construit de manière à reproduire les réactions entre l'eau et la roche observées lors d'une étude expérimentale en laboratoire [8]. Ce modèle chimique a ensuite été intégré à un simulateur RER pour modéliser le bassin « sud » du Bassin ferrifère lorrain (BFL) [7,9].…”

“…2). Le modèle géochimique utilisé dans chacun de ces mélangeurs repose sur une étude expérimentale et a été décrit dans Collon et al [7,8]. Le modèle prend en compte les cinétiques de dissolution-précipitation des minéraux, les réactions d'échanges d'ions, la complexation des espèces dans l'eau, l'équilibre avec les gaz O 2 et CO 2 .…”