Physical modeling of subaqueous high sulphide mine tailings disposal: Impact of hydrodynamic conditions on water cover quality

Akué Sylvette Awoh, Mamert Mbonimpa, Bruno Bussière

In the proceedings of: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: W2-D

ABSTRACT: The objective of this study was to simulate the impact of various hydrodynamic conditions (from normal to extreme) on changes in water quality when high sulphide tailings are deposited under a water cover. A 35 to 38 cm thick high sulphide tailings layer was placed into three laboratory columns and covered by 80 cm of deionized water. The water cover was stagnant in Column 1, continuously mixed with low tailings resuspension in Column 2, and continuously mixed with high tailings resuspension in Column 3. Water was regularly sampled from both tailings and water covers to determine changes in geochemical parameters. Results obtained after an eight-month monitoring show that pH remains near neutral in the water cover in Column 1. However, pH in water covers in columns 2 and 3 becomes acidic. Oxidation is present in the tailings, with sulphate concentrations from 100 to 1500 mg/l in all columns. Concentrations of heavy metals in the water cover in Column 1 remains generally low over the entire testing period. In columns 2 and 3, metal concentrations increase with time, sometimes reaching high concentration, especially in Column 3 with high resuspension where Zn reaches 78 mg/l.

RÉSUMÉ: L'objectif de cette étude était de simuler l'impact de diverses conditions hydrodynamiques (normales à extrêmes) sur l'évolution de la qualité de l'eau lorsque des résidus miniers très sulfureux sont déposés sous un recouvrement en eau. 35 et 38 cm de résidus miniers recouverts par 80 cm d'eau déionisé ont été montés dans trois colonnes au laboratoire. L'eau de recouvrement était stagnante pour la colonne 1, continuellement agitée avec une faible remise en suspension des résidus pour la colonne 2, et avec une forte remise en suspension des résidus dans la colonne 3. Des échantillons d'eau étaient prélevés régulièrement dans les résidus et dans les couvertures d'eau afin de déterminer l'évolution des paramètres géochimiques. Les résultats obtenus après un suivi de 8 mois montrent que le pH demeure autour de la neutralité dans la couverture d'eau pour la colonne 1, alors que dans les colonnes 2 et 3, le pH devient acide dans les couvertures d'eau. Pour toutes les colonnes, il y a production de sulfate dans l'eau. Les concentrations des métaux dans la couverture d'eau de la colonne 1 restent très faibles dans le temps. Dans les colonnes 2 et 3 par contre, les concentrations des métaux augmentent dans le temps atteignant parfois des concentrations très élevées surtout dans la colonne 3 où le Zn atteint 78 mg/l.

Please include this code when submitting a data update: GEO2010_206

Access this article:
Canadian Geotechnical Society members can access to this article, along with all other Canadian Geotechnical Conference proceedings, in the Member Area. Conference proceedings are also available in many libraries.

Cite this article: