GEOTECHNICAL PROPERTIES DETERMINATION TO EVALUATE STABILITY OF THICKENED FLUID FINE TAILINGS DEPOSITS

RÉSUMÉ: Les résidus fins fluides épaissis (FFT), résultant de la déshydratation dans des fosses profondes ou produits rapidement à l'aide de la séparation par centrifugeuse à décanteur à spirale (SDC), sont déposés pour créer un paysage sec. Des études de consolidation et de résistance au cisaillement ont été menées dans le cadre de cette étude pour prédire le tassement et la résistance à long terme de ces dépôts. La résistance au cisaillement direct du gâteau a donné une enveloppe de rupture linéaire Mohr-Coulomb de 1,2 kPa de force cohésive et un angle de frottement de 5,9⁰ pour une contrainte normale jusqu'à 1 MPa. La conductivité hydraulique calculée du gâteau était non linéaire pour des contraintes allant jusqu'à 300 kPa et variait de 1,5 x 10-11 à 10 x 0-9 m.s-1. Les résultats de consolidation ont confirmé que le gâteau présente des propriétés similaires à celles des minéraux argileux actifs. L'indice de compression du gâteau est régi par la même relation que pour les argiles actives suggérées par Terzahgi (1996). Le coefficient de consolidation du gâteau était presque constant et avait une valeur moyenne de 0,099 m2 ∙ s-1, également similaire à celle des argiles actives. Le rapport de vide - contrainte effective - loi de puissance de conductivité hydraulique constantes de relation empirique a été utilisé pour prédire le tassement avec un modèle de déformation finie. Les calculs du modèle suggèrent que la partie supérieure des dépôts profonds de FFT reste aussi humide que les dépôts originaux. Cela signifie que les options qui augmentent la perméabilité et la résistance au cisaillement des FFT, comme la co-élimination avec les résidus grossiers, doivent être incorporées avant le placement final des résidus pour former des dépôts stables.

ABSTRACT: Thickened fluid fine tailings (FFT), resulting from dewatering in deep-pits or produced rapidly using scroll decanter centrifuge (SDC) separation, are deposited to create a dry landscape. Consolidation and shear strength studies were conducted in this study to predict the long-term settlement and strength of such deposits. Direct shear strength of the cake gave a linear Mohr-Coulomb failure envelope of 1.2 kPa cohesive strength and 5.9⁰ friction angle for normal stress up to 1 MPa. The calculated hydraulic conductivity of the cake was non-linear for stresses up to 300 kPa and ranged from 1.5 x 10-11 to 10 x 0-9 m.s-1. Consolidation results confirmed that the cake exhibits properties similar to those of active clay minerals. The cake compression index is governed by the same relationship as for active clays suggested by Terzahgi (1996). The coefficient of consolidation for the cake was nearly constant and had a mean value of 0.099 m2∙s-1, also similar to that of active clays. The void ratio – effective stress – hydraulic conductivity power law empirical relation constants were used to predict settlement with a finite-strain model. Model calculations suggest that the top portion of FFT deep-pit deposits remain as moist as the original deposits. This means that options which increase the permeability and shear strength of FFT, such as co-disposal with coarse tailings, should be incorporated prior to final tailings placement to form stable deposits.