The use of pastefill as a solidification and stabilization process for the control of acid mine drainage

Benzaazoua, Mostafa; Marion, Philippe; Picquet, I.; Bussière, Bruno

doi:10.1016/j.mineng.2003.10.027

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“…La très grande majorité des études menées sur les RMPC s'orientent donc vers les problèmes liés à la résistance mécanique (e.g. Benzaazoua et al, 2004a;Benzaazoua et al, 2004b;Revell, 2004;Fall et al, 2005;Belem et al, 2007) et sur les pressions exercées par le remblai sur les parois des chantiers et sur les barricades (e.g. Aubertin et al, 2005;Li et al, 2005).…”

Section: -Dépôt De Pâte En Surface Présentation De La Méthodeunclassified

“…Benzaazoua et al (2004b) ont réalisé des tests d'extraction en cellules Soxhlet sur des rejets contenant 60 % de sulfures (pyrite et arsénopyrite) stabilisés avec différents liants (ciment Portland, ciment métallurgique, ciment alumineux). On observe que les sulfures (pyrite et arséno-pyrite) s'oxydent et provoquent la dissolution des hydrates les plus vulnérables, notamment la portlandite.…”

Section: Les Effets D'amendements Alcalins Sur Des Résidus Miniers Suunclassified

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Les effets d’amendements alcalins sur des résidus miniers sulfureux entreposés en surface : Cas des dépôts en pâte

Deschamps¹,

Benzaazoua²,

Bussière³

et al. 2009

Environnement, Ingénierie &Amp; Développement

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Tailings that cannot be returned underground as backfill during the mining operation are deposited at the surface, generally in tailings ponds. These structures, often surrounded by large embankments, can be difficult to manage and costly to restore. When tailings are used as cemented paste backfill destined to backfilling underground stopes, they are mixed with a binder. One of the alternatives to conventional surface storage of tailings is the disposal of these materials in a paste-like consistency, known as surface paste tailings (SPT). SPTs are obtained by thickening the tailings to a pulp density that still allows transportation to the storage location. SPTs are typically deposited without any amendments. However, cement or other alkaline amendments can be a solution to prevent generation of acid mine drainage (AMD), and to improve the hydrogeochemical and geotechnical performance of the tailings. Surface disposal of paste tailings has many advantages, as there is little or no free water, which, for instance, may limit the need to build large containment embankments. Another advantage of thickening tailings is increasing water recirculation to the process plant. The mechanical properties of the paste tailings can also simplify site restoration. In certain conditions, SPTs could constitute an efficient way of reducing AMD due to their capacity to maintain a high saturation level, thus limiting oxygen ingress and consequently the generation of acidic water. Let us recall that AMD occurs when sulphide minerals are exposed to water and air (oxygen).This presentation first reviews the effects of alkaline amendments in AMD-generating mine tailings. It then compares them to SPTs, with a focus on binder addition to these materials. The hydrogeochemical performance of the surface paste tailings is presented at two laboratory scales: column and physical intermediate model. The results of these studies found in the literature show that adding cement can be beneficial under certain conditions but that it must be carried out according to certain specifications. Suggestions pertaining to the use of cement in SPTs are also discussed. Les rejets de concentrateur qui ne sont pas retournes sous terre sous forme de remblais pendant l’exploitation d’une mine sont entreposés en surface dans des parcs à résidus. Ces derniers, souvent ceintures de digues, peuvent être complexes à gérer et coûteux à restaurer. Pour leur part, les résidus entreposés sous terre peuvent être utilisés pour former des remblais miniers en pâte cimentés. Dans ce cas, les résidus sont mélangés avec un liant, et ils peuvent servir au remblayage de chantiers souterrains. Une technique analogue constitue maintenant l’une des alternatives à l’entreposage conventionnel en surface des rejets de concentrateur ; on parle alors de « dépôt en pâte de surface » (DPS), ou de résidus en pâte. Les DPS sont obtenus en épaississant les rejets de concentrateur jusqu’à une consistance permettant leur transport de l’usine de fabrication jusqu’au lieu de l’entreposage. La technique des DPS offre de nombreux bénéfices potentiels, découlant entre autres du fait qu’il n’y a pas (ou peu) d’eau libre. Il n’est donc pas nécessaire de construire d’importantes digues de confinement. Un autre avantage de l’épaississement des résidus est d’augmenter la recirculation de l’eau au concentrateur. De plus, les propriétés mécaniques supérieures des résidus en pâte peuvent faciliter la gestion et la restauration du site. Les DPS pourraient aussi constituer une méthode efficace pour réduire la production de DMA, en aidant à maintenir un degré de saturation élevé dans les résidus, ce qui limite l’accessibilité de l’oxygène et, par conséquent, la génération d’eau acide. Rappelons que le DMA se produit lorsque des minéraux sulfureux sont exposés à l’eau et à l’air (oxygène). Les résidus en pâte sont habituellement déposés sans ajout cimentaire. Toutefois, des études récentes montrent que l’ajout de ciment ou d’autres amendements alcalins, peut réduire la génération de DMA par l’amélioration du comportement hydrogéochimique et géotechnique des rejets. Cet article présente, dans un premier temps, une revue sur les effets d’amendements alcalins dans les résidus miniers générateurs de DMA. Ensuite, on fera un rapprochement avec les DPS, en particulier lorsque des ajouts cimentaires sont utilisés. L’accent sera mis sur le comportement hydrogéochimique de la pâte, suite à des essais menés au laboratoire à différentes échelles. Ces différentes études issues de la littérature démontrent principalement que l’effet de l’ajout cimentaire peut être bénéfique dans certaines conditions, mais qu’il doit se faire sous certaines conditions. Des suggestions et recommandations sont proposées comme suite à cette étude sur l’utilisation de ciment dans les DPS.

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Section: -Dépôt De Pâte En Surface Présentation De La Méthodeunclassified

Section: Les Effets D'amendements Alcalins Sur Des Résidus Miniers Suunclassified

Les effets d’amendements alcalins sur des résidus miniers sulfureux entreposés en surface : Cas des dépôts en pâte

Deschamps¹,

Benzaazoua²,

Bussière³

et al. 2009

Environnement, Ingénierie &Amp; Développement

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“…In fact, abandoned low sulfide Pb-Zn tailings are considered in some Moroccan regions as natural sands and has been extensively used, since the nineties, for the manufacture of surface finishing renders without any control, engineering basis or environmental evaluation (Argane et al 2014). The obtained results could as well be used for understanding the behavior of cemented pastfill (when using Pb-Zn tailings), which has become a common practice in many modern mining operations around the world (Benzaazoua et al 2004). …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A comparative study on the practical use of low sulfide base-metal tailings as aggregates for rendering and masonry mortars

Argane

Benzaazoua

Hakkou

et al. 2016

Journal of Cleaner Production

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“…Varieties of new cementitious materials [1] were recently proposed as binders for the stabilization of tailings and for the backfi lling process as a replacement of Portland cement, however, none of which was practically and satisfactorily used in real backfi lling engineering cases. On the other hand, it has been noticed recently that zinc-lead tailings contains some arsenic bearing minerals which will be oxidized and decomposed and then as a result be dissolved into underground water after a series of artificial treatment such as exploitation, finely grinding and backfi lling operation [2] . Unfortunately, the stabilization effect by Portland cement, not only the mechanically solidification effect for its strength development but also the chemically stabilization effect for the arsenic bearing minerals to be firmly fixed within the matrix of the hardened tailings-cement paste, was so far questioned.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Solidification/stabilization of zinc-lead tailings by alkali activated slag cement

Pan

Zhang

Liu

2015

J. Wuhan Univ. Technol.-Mat. Sci. Edit.

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An appropriate proportion of alkali activated slag cement, abbreviated as AASC later, was determined based on strength test of paste specimens. Results showed that AASC prepared from 14% low modulus water glass and blast furnace slag presented its compressive strength of hardened cement paste of 69.6, 84.0 and 91.8 MPa at 3, 7, and 28 d curing ages respectively. Flowability of the fresh tailings-cement pastes and the strength development of hardened tailings-cement paste were also tested both in the cases with addition of AASC and Portland cement. The fresh tailings-cement paste added with AASC presented much better fl owability and the corresponding hardened paste presented higher compressive strength, especially the long term strength, than those added with Portland cement. Therefore, tailings paste added with AASC allowed lager solid content than that of Portland cement in order to keep the similar fl owability. SEM observation on the microstructure of the hardened tailings-AASC mixture pastes showed obvious cementation effect. MIP measurements also showed that the total porosity of the hardened tailings-cement pastes decreased, and the portion of larger pore also decreased when the dosage of AASC increased. It is believed that AASC is more suitable to be used as a binder for the stabilization of zinc-lead tailings and for its backfi lling operation than Portland cement. PAN Zhihua(潘志华): Prof.; Ph D;

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The use of pastefill as a solidification and stabilization process for the control of acid mine drainage

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Les effets d’amendements alcalins sur des résidus miniers sulfureux entreposés en surface : Cas des dépôts en pâte

A comparative study on the practical use of low sulfide base-metal tailings as aggregates for rendering and masonry mortars

Solidification/stabilization of zinc-lead tailings by alkali activated slag cement

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