Antioxidant Depletion of a HDPE Geomembrane in Arsenic-Bearing Tailings

ABSTRACT: The design of saturated tailings impoundments often relies on geomembrane liners at the base and upstream face of the storage facility to prevent the movement of tailings-derived water into the adjacent groundwater flow system. The geomembrane must be chemically compatible with the tailings pore water to ensure its long-term performance in protecting the environment. In this paper, antioxidant depletion from a high density polyethylene (HDPE) geomembrane is examined using standard oxidative induction time over a 5-month period through immersion tests. The geomembrame is immersed in a synthetic pH-neutral pore water solution with elevated arsenic simulating pore waters from carbonate-associated gold mine saturated tailings. Antioxidant depletion rates for tests conducted at 85degC, 75degC and 65degC are presented and preliminary extrapolations at field temperatures are provided using Arrhenius modelling.

RÉSUMÉ: La conception des bassins de résidus saturés repose souvent sur des revêtements géomembranes à la base et à la face amont de l'installation de stockage pour empêcher le mouvement des eaux dérivées des résidus dans le système d'écoulement des eaux souterraines adjacent. La géomembrane doit être chimiquement compatible avec l'eau interstitielle des résidus pour assurer sa performance à long terme en matière de protection de l'environnement. Dans cet article, l'appauvrissement en antioxydants d'une géomembrane en polyéthylène haute densité (PEHD) est examiné en utilisant un temps d'induction oxydative standard sur une période de 5 mois grâce à des tests d'immersion. Le géomembranes est immergé dans une solution synthétique d'eau interstitielle à pH neutre avec un arsenic élevé simulant les eaux interstitielles des résidus saturés de mines d'or associés aux carbonates. Les taux d'appauvrissement des antioxydants pour les essais menés à 85°C, 75°C et 65°C sont présentés et des extrapolations préliminaires aux températures sur le terrain sont fournies à l'aide de la modélisation d'Arrhenius.