Treatment of mine tailings using ALFA® technology

Abstract

To evaluate the success of the ALFA technology to stabilise and solidify the acid-producing tailings by means of ettringite formation, a tailings sample from a mine in the province of Quebec, Canada, was subjected to treatment and subsequent evaluation. The tailings sample was initially subjected to physical and chemical analysis and the optimised condition for the formation and precipitation of ettringite within the sample was established via X-ray diffraction analysis. To establish whether the pozzolanic reactions has occurred in the treated samples and monitor the growth of ettringite in the specimens under investigation, samples were cured for 3, 28, 90, 360, and 660 days and were analysed for their mineralogical constituents. The treated samples with the aluminium, lime and fly ash (ALFA) technology were subjected to different leaching tests. The leachants were simulated groundwater with a pH of 5·5; acid rain with a pH of 4·5, which contained sulphuric acid; a sulphuric acid solution with a pH of 2·5 (Modified TCLP); and acetic acid solution with pH of 2·88. In addition, treated samples were further evaluated for their stability via durability tests (strength, hydraulic conductivity, and cyclic freeze-thaw). Pour évaluer le succès de la technologie ALFA (Aluminium, Lime and Fly ash ou aluminium, chaux et cendres volantes) pour stabiliser et solidifier des stériles produisant de l'acide au moyen de formation d'ettringite, des échantillons de résidus miniers issus de la province de Québec, au Canada, ont été traités puisé tudiés. Des essais chimiques et physiques ont tout d'abord été réalisés sur les échantillons. Une analyse par diffraction de rayons X a permis d'établir les conditions optimales de formation et de précipitation d'ettringite dans le spécimen. Pour déterminer si les réactions pozzoloniques se sont produites dans les échantillons traités et contrôler la formation d'ettringite dans les spécimens àl'étude, les échantillons ont été mûris pendant 3, 28, 90, 360 et 660 jours avant que leurs constituants minéralogiques ne soit analysés. Différents tests de lixiviation TLCP (« toxicity characteristic leaching procedure ») ont été réalisés sur les échantillons traités avec la technologie ALFA. Les lixiviats considérés ont été les suivants: eau souterraine simulée de pH 5,5, pluie acide de pH 4,5 contenant de l'acide sulfurique, solution d'acide sulfurique de pH 2,5 (TLCP modifié) et solution d'acide acétique (TLCP) de pH 2,88. On a également évalué la stabilité des échantillons traités au moyen d'essais de durabilité (résistance, conductivité hydraulique, cycle de gel-dégel).