Ce travail aborde la question de la caractérisation environnementale des rejets minéro-métallurgiques. La partie théorique est consacrée dune part à une synthèse théorique et bibliographique des tests dévaluation environnementale des matériaux solides
dorigine minière ; dautre part à linventaire et la description des sites de production et de décharge de ces rejets. En ce qui concerne lévaluation environnementale, laccent est mis sur le devenir des éléments(en) traces métalliques (ETM) considérés comme principaux polluants contenus dans ces matériaux. Létude expérimentale consiste en une
caractérisation des échantillons prélevés sur quelques sites du Katanga suivie dune mise en oeuvre des tests de lixiviabilité et détude de la migration souterraine des polluants identifiés. La question de la radioactivité et de drainage minier acide y est également évoquée. Lanalyse chimique met en évidence trois catégories déléments en fonction de leurs teneurs : les éléments majeurs, mineurs et en traces. Les éléments : As, Cd, Co, Cu, Mn, Pb et Zn sont les principaux polluants identifiés. Le comportement environnemental de lAs et du Cd nest pas étudié par insuffisance de reproductibilité sur les résultats danalyse. La diffraction des rayons X montre que les phases majeures cristallisées sont essentiellement
constituées des minéraux de la gangue. Elle montre également que les rejets de
pyrométallurgie se caractérisent par la présence exclusive de phases amorphes pas ou très peu cristallisées, par conséquent non identifiables par ce moyen. La microscopie électronique à balayage montre que les rejets de pyrométallurgie sont constitués, pour la
plupart, de grains arrondis ou allongés, non poreux, daspect vitreux avec un état de surface lisse. Bien que la mesure de la radioactivité montre, pour certains échantillons, de taux
élevés par rapport au niveau ambiant, les valeurs obtenues ne permettent pas de classer les rejets dans la catégorie des rejets radioactifs. En ce qui concerne la lixiviabilité, les essais dextraction simple à pH neutre montrent que les rejets de pyrométallurgie sont très peu lixiviables (taux de lixiviation
inférieur à 0,5%), les rejets de concentration sont relativement lixiviables (jusquà 3%) et le résidu dhydrométallurgie est très lixiviable (jusquà 30%). La faible lixiviabilité des rejets de pyrométallurgie, dans les conditions ordinaires (pH 7) sexplique principalement par le fait que les ETM y sont incorporés dans des phases vitreuses chimiquement très peu réactives. La Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), test règlementaire dune rigueur assez élevée, car simulant les pires conditions de mise en décharge avec les ordures ménagères, montre que les rejets de pyrométallurgie sont aussi lixiviables au même titre que les rejets
de concentration. Pour le résidu dhydrométallurgie, ce même test semble conduire à des taux dextraction relativement comparables à ceux obtenus dans le scénario ordinaire. La
percolixiviation montre que les premiers lixiviats, correspondant au rapport solide/liquide élevé, sont chargés en polluants et traduisent le relargage à court terme. Létude de la migration souterraine des polluants réalisée par percolation des solutions de lixiviation sur sol non remanié montre que les polluants mobilisés ont
tendance à saccumuler dans lhorizon supérieur des sols et à présenter en premier lieu, contrairement à lopinion la plus répandue, des risques de pollution des sols plutôt que des
aquifères. Cette rétention en surface est attribuable à la matière organique, aux argiles ou à des phénomènes de précipitation. La prévision statique du risque de drainage minier acide sur les rejets pyritiques montre, aussi bien suivant le protocole original de Sobek que celui modifié, que le potentiel net de neutralisation dacide et le rapport du potentiel de neutralisation sur le potentiel de génération dacide sont élevés et tombent dans une zone où la probabilité dobserver le drainage minier acide est quasi nulle. Cette absence du risque de drainage minier acide est attribuable à la nature dolomitique de la gangue. Lanalyse multicritère réalisée pour évaluer de façon globale limpact environnemental et classifier les rejets suivants les risques quils présentent vis-à-vis de
lhomme et de lécosystème, montre quen prenant en considération le critère complexe associant les quatre indicateurs (taux de lixiviation, teneur en polluant, toxicité et
perméabilité) avec la même pondération et dans un scénario ordinaire de lixiviation avec de leau, aucun des échantillons traités ne peut être considéré comme à faibles risques. Les
rejets de pyrométallurgie sont à risques élevés. Le résidu dhydrométallurgie est à risques
élevés dans tous les critères prenant en compte la lixiviabilité. Pour remédier aux risques que présentent les rejets se trouvant dans les bassins, le
travail propose un confinement et une phytostabilisation. Cette remédiation est à la fois une alternative moins onéreuse et une mesure conservatoire dans le sens quelle offre la
possibilité de revenir plus tard aux autres possibilités en fonction de lévolution du contexte local et du marché des métaux.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ETDULg:ULgetd-10122009-100722 |
| Date | 11 December 2008 |
| Creators | Kaniki Tshamala, Arthur |
| Contributors | KONGOLO, Mukendi, LUCION, Christian, KALENGA NGOY, Pierre, GAYDARDSZHIEV, Stoyan, CRINE, Michel, FRENAY, Jean, PIRARD, Eric |
| Publisher | Universite de Liege |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://bictel.ulg.ac.be/ETD-db/collection/available/ULgetd-10122009-100722/ |
| Rights | unrestricted, Le contrat BICTEL/e complété et signé a été remis au gestionnaire facultaire. |
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