Tri des stériles miniers comme nouvelle approche de gestion intégrée : contrôle du drainage minier et valorisation

L’exploitation de gisements miniers est de plus en plus confrontée à des défis d’ordre environnementaux dont ceux liés à la gestion des rejets miniers (résidus et stériles). Le drainage minier, qui se caractérise par de concentrations plus ou moins fortes en métaux et parfois une baisse du pH en l’absence d’un potentiel de neutralisation, est produit lorsque les sulfures contenus dans les rejets miniers sont exposés à l’eau et à l’oxygène. Les stériles miniers sont caractérisés par une grande hétérogénéité de leurs propriétés physiques, chimiques et minéralogiques. Ces dernières ont un effet direct sur les propriétés hydrogéochimiques de ces matériaux. Plusieurs facteurs influencent la gestion de ces rejets, entre autres la géologie du gisement et le type de l’exploitation minière. Les mines à ciel ouvert qui exploitent des gisements polymétalliques et à métaux précieux génèrent de grandes quantités de stériles qui sont déposés sous forme de haldes en surface impactant grandement l’empreinte écologique. Les exploitations souterraines génèrent quant à elles moins de stériles et ceux-ci sont employés le plus souvent comme remblai rocheux. L’évaluation précise du potentiel de génération d’acide des stériles miniers détermine la faisabilité des projets miniers, l’exploitation minière ainsi que le mode de gestion des stériles qui en résultent. Dans ce mémoire de maitrise, on y présente une étude réalisée sur des stériles miniers afin de proposer une méthode de gestion intégrée de ceux-ci visant la décontamination des phases problématiques (sulfures) et la valorisation des métaux précieux résiduels. Ainsi, le principal objectif de l’étude a consisté en le développement d’une nouvelle approche permettant la gestion intégrée des stériles (en trois lithologie) de la mine d’or Canadian Malartic (Abitibi, Québec, Canada). Les trois lithologies en question ont été échantillonnées après l’abattage par explosif tout en s’assurant de leur homogénéité et représentativité. Chaque lithologie a d’abord été débarrassée de sa fraction inerte (supérieure à 2,4 mm, représentant le diamètre physique d’encapsulation des sulfures DPLS). La fraction fine, qui ne représente que 10% environ de l’échantillon total, a ensuite été divisée en deux fractions afin d’optimiser le retraitement de ces stériles en vue de leur décontamination/valorisation: la fraction 0-1 mm dite fine et la fraction 1-2.4 mm comme fraction dite grossière. La méthodologie proposée repose sur une caractérisation fine des trois principales lithologies classifiées comme étant des stériles dans cette mine et par la suite sur l’application d’un procédé de désulfuration environnementale afin de réduire le potentiel de génération d’acide et de récupérer les métaux précieux résiduels que sont l’or et l’argent. Enfin, le comportement géochimique des matériaux désulfurés en comparaison avec les échantillons de tête a été évalués à l’aide d’essais cinétiques en mini-cellules d’altération. Les analyses chimiques et minéralogiques ont montré que les trois lithologies (φ<2,4 mm) sont plus riches en carbonates (principalement la calcite) qu’en sulfures (pyrite). Le bilan acide base et le test NAG montrent que les trois lithologies et leurs deux fractions correspondantes sont non génératrices d’acide, à l’exception de trois fractions incertaines selon ces tests statiques ABA (Acid base accounting). La désulfuration en laboratoire menée avec la méthode gravimétrique (séparateur de Knelson et table de Mozley) s’est avérée plus efficace que celle menée avec la méthode de flottation sachant la distribution granulométrique grossière des matériaux traités. La méthode gravimétrique a offert un bon taux de récupération des sulfures (supérieur à 80 %). Sur la base des tests statiques, les matériaux ainsi désulfurés ont été prouvés non générateurs d’acide et peuvent être réutilisés comme matériaux de réhabilitation lors de la phase de fermeture de la mine. Pour chaque lithologie étudiée, des essais cinétiques en mini-cellules d’altération ont été effectués afin de confirmer les résultats de la désulfuration relativement à la non génération d’acide et afin d’évaluer le comportement géochimique des lithologies à long terme. Durant toute la durée du test (84 jours), les analyses géochimiques ont montré des valeurs de pH entre 7,4 et 8,9 et les concentrations des éléments de fer (Fe) et de zinc (Zn) ont tout le temps été au-dessous des limites environnementales fixées par la Directive 019 au Québec. Le contenu en soufre et en carbone des matériaux suite au démantèlement des tests et le degré de libération des sulfures déterminent le comportement géochimique des stériles miniers étudiés. Les images prises par le microscope optique ont montré que les sulfures observés dans les matériaux issus du démantèlement sont généralement encapsulés totalement dans la gangue ou bien semi libérés. Enfin, les concentrés de désulfuration obtenus présentent des contenus significatifs en or et en argent (> 3 g/t et > 4 g/t, respectivement). La pyroanalyse a montré, quant à elle, que la récupération des métaux précieux peut compenser une partie des coûts du retraitement des stériles et permettre une gestion intégrée. Ainsi, après un criblage suivant le DPLS, un deuxième criblage est recommandé à 1 mm pour récupérer et traiter la fraction fine (6 % de l’échantillon total), riche en métaux précieux, alors que la fraction grossière (4 % de l’échantillon total) sera valorisée dans les travaux de réhabilitation et/ou dans des travaux de génie civil comme sable

Tri des stériles miniers comme nouvelle approche de gestion intégrée : contrôle du drainage minier et valorisation

Résumé L’exploitation de gisements miniers est de plus en plus confrontée à des défis d’ordre environnementaux dont ceux liés à la gestion des rejets miniers (résidus et stériles). Le drainage minier, qui se caractérise par de concentrations plus ou moins fortes en métaux et parfois une baisse du pH en l’absence d’un potentiel de neutralisation, est produit lorsque les sulfures contenus dans les rejets miniers sont exposés à l’eau et à l’oxygène. Les stériles miniers sont caractérisés par une grande hétérogénéité de leurs propriétés physiques, chimiques et minéralogiques. Ces dernières ont un effet direct sur les propriétés hydrogéochimiques de ces matériaux. Plusieurs facteurs influencent la gestion de ces rejets, entre autres la géologie du gisement et le type de l’exploitation minière. Les mines à ciel ouvert qui exploitent des gisements polymétalliques et à métaux précieux génèrent de grandes quantités de stériles qui sont déposés sous forme de haldes en surface impactant grandement l’empreinte écologique. Les exploitations souterraines génèrent quant à elles moins de stériles et ceux-ci sont employés le plus souvent comme remblai rocheux. L’évaluation précise du potentiel de génération d’acide des stériles miniers détermine la faisabilité des projets miniers, l’exploitation minière ainsi que le mode de gestion des stériles qui en résultent. Dans ce mémoire de maitrise, on y présente une étude réalisée sur des stériles miniers afin de proposer une méthode de gestion intégrée de ceux-ci visant la décontamination des phases problématiques (sulfures) et la valorisation des métaux précieux résiduels. Ainsi, le principal objectif de l’étude a consisté en le développement d’une nouvelle approche permettant la gestion intégrée des stériles (en trois lithologie) de la mine d’or Canadian Malartic (Abitibi, Québec, Canada). Les trois lithologies en question ont été échantillonnées après l’abattage par explosif tout en s’assurant de leur homogénéité et représentativité. Chaque lithologie a d’abord été débarrassée de sa fraction inerte (supérieure à 2,4 mm, représentant le diamètre physique d’encapsulation des sulfures DPLS). La fraction fine, qui ne représente que 10% environ de l’échantillon total, a ensuite été divisée en deux fractions afin d’optimiser le retraitement de ces stériles en vue de leur décontamination/valorisation: la fraction 0-1 mm dite fine et la fraction 1-2.4 mm comme fraction dite grossière. La méthodologie proposée repose sur une caractérisation fine des trois principales lithologies classifiées comme étant des stériles dans cette mine et par la suite sur l’application d’un procédé de désulfuration environnementale afin de réduire le potentiel de génération d’acide et de récupérer les métaux précieux résiduels que sont l’or et l’argent. Enfin, le comportement géochimique des matériaux désulfurés en comparaison avec les échantillons de tête a été évalués à l’aide d’essais cinétiques en mini-cellules d’altération. Les analyses chimiques et minéralogiques ont montré que les trois lithologies (<2,4 mm) sont plus riches en carbonates (principalement la calcite) qu’en sulfures (pyrite). Le bilan acide base et le test NAG montrent que les trois lithologies et leurs deux fractions correspondantes sont non génératrices d’acide, à l’exception de trois fractions incertaines selon ces tests statiques ABA (Acid base accounting). La désulfuration en laboratoire menée avec la méthode gravimétrique (séparateur de Knelson et table de Mozley) s’est avérée plus efficace que celle menée avec la méthode de flottation sachant la distribution granulométrique grossière des matériaux traités. La méthode gravimétrique a offert un bon taux de récupération des sulfures (supérieur à 80 %). Sur la base des tests statiques, les matériaux ainsi désulfurés ont été prouvés non générateurs d’acide et peuvent être réutilisés comme matériaux de réhabilitation lors de la phase de fermeture de la mine. Pour chaque lithologie étudiée, des essais cinétiques en mini-cellules d’altération ont été effectués afin de confirmer les résultats de la désulfuration relativement à la non génération d’acide et afin d’évaluer le comportement géochimique des lithologies à long terme. Durant toute la durée du test (84 jours), les analyses géochimiques ont montré des valeurs de pH entre 7,4 et 8,9 et les concentrations des éléments de fer (Fe) et de zinc (Zn) ont tout le temps été au-dessous des limites environnementales fixées par la Directive 019 au Québec. Le contenu en soufre et en carbone des matériaux suite au démantèlement des tests et le degré de libération des sulfures déterminent le comportement géochimique des stériles miniers étudiés. Les images prises par le microscope optique ont montré que les sulfures observés dans les matériaux issus du démantèlement sont généralement encapsulés totalement dans la gangue ou bien semi libérés. Enfin, les concentrés de désulfuration obtenus présentent des contenus significatifs en or et en argent (> 3 g/t et > 4 g/t, respectivement). La pyroanalyse a montré, quant à elle, que la récupération des métaux précieux peut compenser une partie des coûts du retraitement des stériles et permettre une gestion intégrée. Ainsi, après un criblage suivant le DPLS, un deuxième criblage est recommandé à 1 mm pour récupérer et traiter la fraction fine (6 % de l’échantillon total), riche en métaux précieux, alors que la fraction grossière (4 % de l’échantillon total) sera valorisée dans les travaux de réhabilitation et/ou dans des travaux de génie civil comme sable. Mots clés : Stériles miniers, drainage minier acide, désulfuration environnementale, méthode gravimétrique, flottation, or-argent, essais cinétiques, mini-cellules d’altération. ---------- Abstract Management of solid mine wastes, including waste rock (WR) from mining operation and tailings form ore processing, represents an important challenge for the mine industry. Mine drainage, characterized by high metal concentrations and low pH if no neutralizing potential exist, is the main environmental problem facing the mine industry. It results from the oxidation that occurs when sulfides are exposed to water and oxygen. WR are characterized by a high heterogeneity in its, physical, chemical and mineralogical properties. The later have significant impacts on the hydrogeochemical behaviors of these materials. Many factors influence mine waste management, such as the deposit’s geological characteristics and the extraction methods. Open-pit mines generate large volume of WR that are generally deposited as unsaturated piles on the surface with important impact on the ecological footprint of the operation. However, underground operations generate less waste rocks, as the later are often reused as rock fill. The accurate assessment of the acid-generating potential of mine wastes determines the feasibility of mining projects, the mine exploitation, and the implementation of waste rock management. This study took a new look at waste rock management in order to propose a novel integrated management method of WR to ensure their decontamination and precious metals valorisation. The main objectives of this study consisted on a deep geological analysis of waste rock from the Canadian Malartic mine (Abitibi, Quebec, Canada). Representative and homogeneous samples of these WR materials were sampled after blasting operations. Each lithology was first screened based on the diameter of physical locking of sulphides (DPLS) to remove the inert fraction, being coarse rocks larger than 2.4 mm. Then, finer fractions were separated into two fractions to optimize their integrated management: 0–1 mm referenced as fine fraction and 1–2.4 mm referenced as coarse fraction. Environmental desulphurization of waste rocks from three classified lithologies was applied, in order to reduce their acid-generating potential and to tentatively recover the residual precious metals amounts (gold and silver). The geochemical behaviour of desulfurized material and corresponding feed samples for comparison was evaluated through kinetic testing by using weathering cells. The chemical and mineralogical analyses showed that the three lithologies were richer in carbonates (mainly calcite) than in sulphides (mainly pyrite). The acid base accounting (ABA) and the net acid generation (NAG) determinations both allowed to state that these lithologies ( 3 g/t and > 4 g/t respectively). The pyroanalysis showed that precious metal recovery could offset partially the costs related to waste handling and reprocessing, allowing for an integrated management approach. After screening according to the DPLS, an additional screening is recommended at 1 mm to recover and treat the fine fraction (6 % of total sample), which is rich in precious metals, while the coarse fraction (4 % of total sample) can be recovered for rehabilitation and/or for civil engineering workings. Keywords: Waste rock, acid mine drainage, environmental desulphurization, gravity method, ore-argent, flotation, kinetic test, weathering cells

The effect of sustainable and smart planning framework on urban logistics and mobility

Urban planning and design have witnessed an exceptional transformation following the rapid development of information and communication technologies (ICTs). This new era paved the way for the rise of new technical concepts and methods in urban planning where human-computer interaction is at the centre of interest. However, despite this fast evolution, there remains a significant research gap that needs to be addressed. It is essential for urban planners and designers to keep pace with technological advancements while simultaneously securing environment-friendly outcomes and fostering environmental sustainability. In this context, our work focuses on the challenges encountered by urban designers as they seek to transition toward smart, sustainable industrialized cities. Of a special concern is the inclusion of mobility, logistics features and digitalization of city supply chain management, where we consider the management pf physical, information and financial flows in modern urban areas

Isotopic Characteristics and Water Interaction of Ifni Lake and Spring of Tifnoute Valley (High Atlas Mountains, Morocco, North of Africa)

Geochemical and isotopic investigations were carried out to indicate the interaction process between Ifni Lake water and high valley of Tifnoute springs. A total of 18 water samples were collected and analyzed. The Ifni Lake constitutes a veritable water resource in the study area, and this water can be the origin of alimentation the springs located in the high valley the Tifnoute. This study aims to improve the interaction between Ifni Lake water and the springs of high valley of Tifnoute. It is mainly focused to identify the origin of groundwater recharge and mineralization. The environmental isotope (deuterium (δ2H) and oxygen-18 (δ18O)) measurements allowed understanding the hydro geochemical process, the origin of the mineralization of the water. Also the results identify the relationship between the waters of Ifni Lake and the spring's water of high valley of Tifnoute. The isotopic compositions reveal that the origin of Ifni Lake water is meteoric, and the water infiltrates directly in the groundwater without any evaporation

Influence de variation de la distance de séparation entre les antennes Patch

Ce travail présente l’influence de variation de la distance de séparation entre deux antennes patch rectangulaire

Characterizations and Potential Recovery Pathways of Phosphate Mines Waste Rocks

The Phosphate Ore Production is Steadily Increasing Due to its High Demand for Agriculture, Medicine, and Others. Ore Extraction Generates a Considerable Quantity of Waste Rocks that Are Generally Stocked in Piles. the Current Research Aims to Investigate the Characterization of Phosphate Mine Waste Rocks (PMWR) Generated in Benguerir, Morocco Mine Site. as a Part of a Wide Project Aiming to Recycle Those Stockpiles, Sensor-Based Ore Sorting Will Be Employed to Separate the Different Lithologies. as a Prior Investigation Before Implementing This Technology, Two Samples of 25 Tons from the Destoning and Screening PMWR Piles Were Sampled and Submitted to Manual Sorting. the Latter Operation Revealed the Presence of Different Lithologies Including Indured Phosphate, Different Types of Siliceous, Carbonate, Phosphorus, and Marly Rock Types. Those Waste Rocks Were Characterized Physically, Chemically, and Mineralogically. their Potential Uses for Recycling or Upcycling Was Investigated and Addressed. About 25% of Indured Phosphate Was Found, Which Can Be First Recovered by Ore Sorting. This Reserve of Residual Phosphate Could Be Recovered using Beneficiation Methods. the Flintstone, Phosphated Flintstone, and Dolomitic Limestone Exhibit Good Physical and Mechanical Properties that Meet the Requirements to Produce Concrete. the Silexite and Siliceous Marls Have a Low Density and Could Be Used as Lightweight Aggregate for Non-Structural Concrete Blocks Production. the Investigation on Tender Marls Corroborates the Literature and their Suitability as Alternative Binders or as Supplementary Cementitious Materials. Those Marls Could Be Used as Well as Lime Binder for Repairing Historical Buildings or as Hydraulic Lime Binder for Road Construction. PMWR Valorization as Road Construction Materials Was Already Proved. However, Studying This Remediation Pathway after the Recovery of Phosphate and Other Lithologies by Ore Sorting is Highly Recommended. the Recycling of Those By-Products Will Decrease the Natural Resources Consumption in the Civil Engineering Field Alongside with Resolving their Environmental Problems

The evolving SARS-CoV-2 epidemic in Africa: Insights from rapidly expanding genomic surveillance

INTRODUCTION Investment in Africa over the past year with regard to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sequencing has led to a massive increase in the number of sequences, which, to date, exceeds 100,000 sequences generated to track the pandemic on the continent. These sequences have profoundly affected how public health officials in Africa have navigated the COVID-19 pandemic. RATIONALE We demonstrate how the first 100,000 SARS-CoV-2 sequences from Africa have helped monitor the epidemic on the continent, how genomic surveillance expanded over the course of the pandemic, and how we adapted our sequencing methods to deal with an evolving virus. Finally, we also examine how viral lineages have spread across the continent in a phylogeographic framework to gain insights into the underlying temporal and spatial transmission dynamics for several variants of concern (VOCs). RESULTS Our results indicate that the number of countries in Africa that can sequence the virus within their own borders is growing and that this is coupled with a shorter turnaround time from the time of sampling to sequence submission. Ongoing evolution necessitated the continual updating of primer sets, and, as a result, eight primer sets were designed in tandem with viral evolution and used to ensure effective sequencing of the virus. The pandemic unfolded through multiple waves of infection that were each driven by distinct genetic lineages, with B.1-like ancestral strains associated with the first pandemic wave of infections in 2020. Successive waves on the continent were fueled by different VOCs, with Alpha and Beta cocirculating in distinct spatial patterns during the second wave and Delta and Omicron affecting the whole continent during the third and fourth waves, respectively. Phylogeographic reconstruction points toward distinct differences in viral importation and exportation patterns associated with the Alpha, Beta, Delta, and Omicron variants and subvariants, when considering both Africa versus the rest of the world and viral dissemination within the continent. Our epidemiological and phylogenetic inferences therefore underscore the heterogeneous nature of the pandemic on the continent and highlight key insights and challenges, for instance, recognizing the limitations of low testing proportions. We also highlight the early warning capacity that genomic surveillance in Africa has had for the rest of the world with the detection of new lineages and variants, the most recent being the characterization of various Omicron subvariants. CONCLUSION Sustained investment for diagnostics and genomic surveillance in Africa is needed as the virus continues to evolve. This is important not only to help combat SARS-CoV-2 on the continent but also because it can be used as a platform to help address the many emerging and reemerging infectious disease threats in Africa. In particular, capacity building for local sequencing within countries or within the continent should be prioritized because this is generally associated with shorter turnaround times, providing the most benefit to local public health authorities tasked with pandemic response and mitigation and allowing for the fastest reaction to localized outbreaks. These investments are crucial for pandemic preparedness and response and will serve the health of the continent well into the 21st century

Propriétés électriques de cellule solaire à base de diSéléniure de Cuivre Indium Galium CuIn(1−x)GaxSe2 (CIGS)

Le travail de ce mémoire de magister est une étude par simulation numérique des caractéristiques électriques d’une cellule solaire en couches minces et à hétérojonction à base de ZnO/CdS (n)/CIGS(p)/Mo en utilisant le logiciel Silvaco Atlas-2D. Les caractéristiques électriques de la densité de courant en fonction de la tension J(V) sous éclairement AM1.5 sont simulées : le rendement de conversion N= 20.1 %, la tension en circuit ouvert Vco = 0.68 V, la densité du courant de court circuit Jcc=36.91 mA/cm² et le facteur de forme FF= 80 %. Ces résultats de simulation sont en très bons accord avec ceux trouvés expérimentalement. Les paramètres photovoltaïques de la cellule solaire sont étudiés et analysés par la variation des grandeurs : épaisseurs et dopages des couches en CdS et CIGS, la composition de Galium par rapport à celle d’Indium x. Il s’est avéré que la variation des paramètres de la couche frontale (en CdS) ont généralement des effets moins significatifs sur les caractéristiques électriques de la cellule en comparaison avec les paramètres de la couche absorbante (en CIGS). Les résultats de simulation ont montré que la fraction molaire x de la couche en CIGS a une valeur optimale autour de 0.31 correspondante à une énergie du gap de 1.16 eV, ce résultat est en très bon accord avec celui trouvé expérimentalement. Une petite amélioration des performances de la cellule solaire en CIGS a été apportée par l’ajout de la couche fenêtre ZnO : Al

A variational method for the recovery of dense 3D structure from motion

The purpose of this study is to investigate a variational formulation of the problem of three-dimensional (3D) interpretation of temporal image sequences based on the 3D brightness constraint and anisotropic regularization. The method allows movement of both the viewing system and objects and does not require the computation of image motion prior to 3D interpretation. Interpretation follows the minimization of a functional with two terms: a term of conformity of the 3D interpretation to the image sequence first-order spatio-temporal variations, and a term of regularization based on anisotropic diffusion to preserve the boundaries of interpretation. The Euler–Lagrange partial differential equations corresponding to the functional are solved efficiently via the half-quadratic algorithm. Results of several experiments on synthetic and real image sequences are given to demonstrate the validity of the method and its implementation. c ○ 2007 Published by Elsevier B.V

The effect of sustainable and smart planning framework on urban logistics and mobility

Urban planning and design have witnessed an exceptional transformation following the rapid development of information and communication technologies (ICTs). This new era paved the way for the rise of new technical concepts and methods in urban planning where human-computer interaction is at the centre of interest. However, despite this fast evolution, there remains a significant research gap that needs to be addressed. It is essential for urban planners and designers to keep pace with technological advancements while simultaneously securing environment-friendly outcomes and fostering environmental sustainability. In this context, our work focuses on the challenges encountered by urban designers as they seek to transition toward smart, sustainable industrialized cities. Of a special concern is the inclusion of mobility, logistics features and digitalization of city supply chain management, where we consider the management pf physical, information and financial flows in modern urban areas