Comportement géochimique et hydrogéologique des stériles de la mine Lac Tio
Authors: Benzaazoua Mostafa , Bussière Bruno , Demers Isabelle , Plante Benoît , Pepin Genevieve , Aubertin Michel , Chouteau Michel , Dawood Ihssan , Intissar Rachid , Lessard Genevieve , Monzon Monica , Peregoedova Anna , Zagury Gerald , Molson John , Laflamme Donald 
Published: June 2015

Chemical reactions occurring between mine wastes and their environment can lead to water contamination, even at near-neutral pH; this phenomenon is called Contaminated Neutral Drainage (CND). CND generation is observed at the Lac Tio mine site where Ni concentration at some exfiltration points occasionally exceeds the regulation criteria.The Lac Tio mine exploits the largest massive ilmetite ore body in the world. A research program was undertaken in 2005 to better understand the phenomena leading to mine water contamination and to help identifying the most appropriate reclamation approaches. More specifically, the waste rock geochemical behaviour was first characterized and analyzed at different scales (in the laborator y and in the field). Geochemical modeling was also performed to better understand and eventually predict the geochemical behaviour. Since this behaviour is tightly related to water movement in the waste rocks, some efforts were also dedicated to the material’s hydrogeological characterization and to the evaluation of the internal structure of the main waste rock pile. Results showed that the geochemical behaviour of the different waste rock types is mainly a function of the hémo-ilmenite content and of the age of the waste.The hydrogeological tests allowed estimating the in situ saturated hydraulic conductivity variability (usually between 10-1 and 10-3 cm/s). The flow velocity into the pile was estimated to values less than 0.35 cm/day using numerical modelling.All these results and knowledge will be used in the next years to identify the most appropriate waste rock management strategy that reduces environmental impacts and facilitates the site reclamation.

Les réactions chimiques qui ont lieu entre les rejets miniers et leur environnement peuvent mener à une contamination des eaux, et ce, même à des pH proches de la neutralité ; on parle alors de drainage neutre contaminé (DNC). Ce phénomène de DNC est observé au site de la mine Lac Tio, où la concentration en Ni à certaines résurgences dépasse parfois les normes environnementales. Pour bien comprendre les phénomènes menant à la contamination des eaux minières au site de la mine Lac Tio, et afin d’aider à sélectionner les approches de restauration les plus appropriées, un programme d’étude a été entrepris en 2005. Plus spécifiquement, le comportement géochimique des stériles a d’abord été caractérisé et analysé à plusieurs échelles (au laboratoire et sur le terrain). Des modélisations géochimiques ont également été réalisées afin de mieux comprendre, et éventuellement, prédire ce comportement géochimique. Comme ce dernier est étroitement lié au mouvement de l’eau dans les stériles miniers, des efforts ont aussi été consacrés à la caractérisation hydrogéologique des matériaux et à l’évaluation de la structure interne de la halde principale. Les résultats ont montré que les différents types de stériles ont des comportements géochimiques qui sont fonction, principalement, de leur pourcentage d’hémo-ilménite ainsi que de leur âge. Les essais hydrogéologiques quant à eux ont permis d’estimer la variabilité de la conductivité hydraulique en place (habituellement entre 10-1 et 10-3 cm/s). Grâce à la modélisation numérique, il a été possible d’estimer les vitesses d’écoulement qui sont typiquement inférieures à 0,35 cm/jour. Toutes ces nouvelles connaissances vont être utilisées dans les prochaines années afin d’identifier les modes de gestion des stériles qui permettent de réduire les impacts environnementaux et de faciliter la restauration du site.