Analysis of the desaturation of paste tailings: Experiments and preliminary simulations

Vincent Martin, Michel Aubertin, Mostafa Benzaazoua

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Mining Geotechnics III

ABSTRACT: Various technologies have been developed to better manage mine wastes and to minimise the environmental footprint of mines. One of these techniques is the engineering of milling wastes to produce thicker tailings. With improved densification (dewatering) technologies, some mine sites have been managing their tailings by disposing them on the ground surface at a paste-like consistency. Although there are several advantages to this method there are also some drawbacks. For example, the lower initial water content of paste tailings may produce a more pronounced desaturation (compared to conventional slurry tailings) that can lead to acid mine drainage when sulphidic minerals are present. A detailed laboratory program has been conducted to study the response of tailings from a gold mine that has been depositing paste tailings on the surface for many years. Following a basic characterization program, a series of column tests were conducted to mimic, at an intermediate scale, the surface disposal of paste tailings. The results presented in the paper demonstrate how the layering sequence impacts the volumetric water content evolution in the tailings. The experimental results also show the role of evaporation on the desaturation of paste tailings. This paper focuses on the experimental procedure, with some results of the column tests. The latter are compared with preliminary numerical simulation results.

RÉSUMÉ: Plusieurs techniques ont été développées pour tenter de minimiser l™empreinte environnementale des opérations minières. Une de ces méthodes est l™épaississement des rejets de concentrateur. Avec l™évolution des techniques de densification, certaines mines déposent maintenant des résidus en pâte à la surface dans leur parc à résidus. Il y a certains avantages à utiliser cette méthode mais aussi quelques inconvénients. Par exemple, la teneur en eau initiale plus faible signifie que les rejets se désaturent plus rapidement (comparativement à des rejets de concentrateur traditionnels) ce qui peut causer du drainage minier acide si des minéraux sulfureux sont présents. Un programme de laboratoire détaillé a permis d™étudier des rejets de concentrateurs provenant d™une mine d™or qui a utilisé la déposition de résidus en pâte pendant plusieurs années. Les résultats présentés dans cet article démontrent comment la séquence de déposition influence l™évolution de la teneur en eau volumique dans les résidus. Des essais de laboratoire permettent aussi d™évaluer le rôle de l™évaporation sur la désaturation des rejets de concentrateur. Cet article met l™emphase sur la procédure expérimentale et présente quelques résultats d™essais en colonne. Ces derniers sont comparés avec des modélisations numériques.

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