Comparison of Dewatering and Consolidation Trends Obtained From Laboratory Column Tests for Gold, Copper and Oil-Sand Tailings

Fernando F. Junqueira, Kebreab Habte, Ken Bocking

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Mining - Oil Sands II

ABSTRACT: Understanding the process of tailings consolidation and tailings dewatering is very important in the early stages of mine planning for proper evaluation of storage capacity of the tailings facility, development of water-balance studies, and evaluation of potential environmental issues. Although well-established laboratory tests such as index, grain-size, large-strain consolidation, permeability and soil-water characteristic curve provide important information about the characteristics of mine tailings, these tests do not evaluate tailings dewatering with time associated with sedimentation, basal drainage, surface runoff and evaporation. The results of conventional geotechnical tests might be similar for different tailings types, but the actual consolidation and dewatering behaviors can vary significantly. Laboratory dewatering tests have been used to supplement traditional geotechnical tests for preliminary evaluation of tailings consolidation and tailings dewatering under variable conditions. This paper presents a comparison of results obtained from laboratory dewatering column tests performed on gold, copper and oil-sand tailings. Results are presented for single-lift and two-lift column tests ranging from heights of 0.4 m up to 1.8 m, total test duration between 65 and 78 days, and average potential evaporation rates between 1.3 mm/day and 6.5 mm/day.

RÉSUMÉ: La compréhension des processus de consolidation et de désaturation des résidus revêt une grande importance lors des premières phases de planification d™une mine pour évaluer adéquatement la capacité de stockage des parcs à résidus, l™élaboration de bilans hydriques et l™évaluation de problématiques environnementales potentielles. Bien que les essais de laboratoire largement utilisés tels que les limites d™Atterberg, les essais granulométriques, les essais de consolidation, et la courbe caractéristique sol-eau et perméabilité fournissent d™importantes informations quant aux caractéristiques des résidus miniers, ces essais n™évaluent en aucun cas le processus de désaturation des résidus en prenant en compte le temps de sédimentation, le drainage basal, l™écoulement de surface et l™évaporation. Comparativement aux résultats d™essais géotechniques conventionnels, qui peuvent être similaires pour différents types de résidus considérés, les résultats des essais de consolidation et de désaturation peuvent varier de façon significative. Les essais de désaturation viennent compléter les essais géotechniques conventionnels pour l™évaluation préliminaire de la consolidation et de la désaturation des résidus en fonction de conditions variables. Cet article présente une comparaison des résultats de laboratoire des essais de désaturation en colonne effectués sur des résidus d™or, de cuivre et de sables bitumineux. Les résultats sont présentés pour une levée simple (simple lift) et une levée double (two lifts) pour des hauteurs variant de 0,4 m jusqu™à 1,8 m, pour une durée d™essai entre 65 and 78 jours, et des taux moyens d™évaporation potentielle entre 1,3 mm/jour et 6,5 mm/jour.

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