Water balance in filtered tailings storage facilities: laboratory tests and numerical simulations

ABSTRACT: Filtered tailings are often considered a promising alternative to conventional deposition methods and may contribute to improve the geotechnical stability of tailings storage facilities. However, the risk of generation of acid mine drainage (AMD) or contaminated neutral drainage (CND) can be increased by desaturation if the tailings are reactive. The objective of this study was to evaluate the influence of layer thickness and compaction on the hydrogeological behaviour of filtered tailings. Laboratory column tests were conducted. Volumetric water content (θ), suction (ψ), air temperature, relative humidity and evaporation rates were monitored during wetting and drying cycles. The preliminary results obtained in this study showed that there was no significant influence of thickness of the deposition layers on the behaviour of tailings. The development of a layer of salts at the surface of the tailings influences the evaporation rate and contributed to maintain a higher degree of saturation than expected.

RÉSUMÉ: Les résidus filtrés sont souvent considérés comme une alternative prometteuse aux méthodes de déposition conventionnelles et peuvent contribuer à améliorer la stabilité géotechnique des aires d’entreposage des résidus. Cependant, le risque de génération de drainage minier acide (DMA) ou de drainage neutre contaminé (CND) peut être accru par la désaturation si les résidus sont réactifs. L'objectif de cette étude était d'évaluer l'influence de l'épaisseur et de la compaction des couches de résidus filtrés sur leur comportement hydrogéologique. Des essais en colonne ont été réalisés au laboratoire. La teneur en eau volumique, la succion, la température, l'humidité relative et les taux d’évaporation ont été mesurés pendant les cycles de mouillage-séchage. Les résultats préliminaires obtenus dans cette étude montrent qu’il n’y avait pas d’influence significative de l’épaisseur sur le comportement des résidus. Le développement d'une couche de sels à la surface influençait le taux d'évaporation et permettait de maintenir un degré de saturation plus élevé qu’attendu.