Géosynthétiques (géogrille géotextile géomembrane GCL) dans les travaux miniers

Géosynthétiques dans les travaux miniers

Au fur et à mesure que l'échelle des sociétés minières s'étend, le taux d'extraction quotidien, l'échelle des opérations sur un seul site et les coûts associés à l'exploitation minière augmentent d'année en année. Les progrès de la technologie d'extraction ont amélioré le taux de récupération des corps minéralisés. Une ingénierie approfondie est nécessaire pour rendre la mine parfaitement rentable et respectueuse de l'environnement. Les géosynthétiques sont un moyen pour les sociétés minières d'atteindre leurs objectifs.

Solutions géosynthétiques pour divers projets dans l'industrie minière

1.Lixiviation en tas

La lixiviation en tas est devenue un énorme moteur de croissance dans l'industrie minière mondiale. Plus de 35 % de chaque approvisionnement en cuivre et en or vendu aujourd'hui est produit par lixiviation en tas. Aujourd'hui, le laiton, le minerai de cuivre, la latérite de nickel, l'uranium et même les terres rares sont produits par lixiviation en tas.

Le principe de la lixiviation en tas est le support d'étanchéité des géosynthétiques. Les géomembranes et les revêtements d'argile géosynthétique (GCL) sont utilisés dans les solutions de système comme revêtements de tampon de lixiviation en tas, revêtements de tranchée de solution d'enrichissement, fosses de traitement, stockage d'eau sur site, "imperméables" sur les tas de minerai pour drainer l'eau de pluie (plutôt que des solutions de réacteur de lixiviation par dilution) et la gestion des eaux usées sur place.

Les projets de lixiviation en tas sont l'un des plus grands utilisateurs de géomembranes, consommant environ 40 % de toutes les géomembranes produites, et ce chiffre continue d'augmenter. Les géomembranes en polyéthylène haute densité (PEHD) offrent une excellente résistance aux produits chimiques, aux fissures sous contrainte et aux UV. Ils sont durables et chimiquement compatibles pour résister aux solutions agressives de lixiviation en tas dans les cheminées et les réservoirs de solution. Les textures disponibles peuvent améliorer les propriétés de frottement requises pour la stabilité de la pente du système de revêtement. Les géomembranes sont une solution rentable pour la gestion de l'eau sur site et le confinement des fluides de traitement.

Les géomembranes ne sont pas tout ce dont un site minier a besoin. Les géotextiles non tissés offrent une protection solide et à long terme et une stabilité au frottement pour les géomembranes dans les terrains difficiles et les scénarios de pieux miniers élevés. De plus, si elle est utilisée dans les opérations minières, une solution de revêtement composite (géomembrane avec revêtement d'argile géosynthétique, GCL) peut fournir des performances de revêtement fiables, efficaces et à long terme pour améliorer les performances économiques et environnementales de la lixiviation en tas.

La doublure "imperméable" empêche l'eau de pluie de pénétrer dans le tas de minerai, de sorte que le liquide de grossesse n'est pas dilué. Cette méthode est plus efficace. De plus, les systèmes de revêtement géosynthétique peuvent protéger les ressources en eau sur place. La conservation de l'eau dans les mines éloignées peut réduire les dépenses, où le coût de l'eau a augmenté de 300 % au cours des huit dernières années.

Dans les mines éloignées, il est crucial d'assurer des routes lisses. Le renforcement de la géogrille stabilise les bermes, les remblais, les murs de concasseur et d'autres structures de sol. Garantir la charge sur route de 100 tonnes pendant de nombreuses années. Sans pannes de route coûteuses, une mine pourrait perdre des millions de dollars par jour si la route tombe en panne.

Les géotextiles assurent la séparation des couches de particules, la stabilité de la filtration dans les géotextiles et la protection contre les autres géosynthétiques. Combinés, ces matériaux peuvent améliorer la récupération des matériaux de valeur, séquestrer les déchets contaminés, maintenir les sites ouverts et faire des fermetures une entreprise plus efficace et moins coûteuse.

2.Gestion des résidus

Lorsque de précieux gisements de minerai sont exploités, le minerai restant est un déchet. En règle générale, il représente un pourcentage important du minerai traité par les mines. Les résidus peuvent être contaminés par le processus d'extraction ou contenir des composants nocifs pour l'environnement, ils doivent donc être isolés pour éviter des dommages à long terme à l'environnement.

Les ingénieurs concepteurs travaillant dans les mines doivent allouer une grande quantité d'espace pour contrôler correctement les résidus. La totalité ou la majeure partie de cette zone doit être scellée avec un matériau géosynthétique imperméable à l'eau (par exemple une géomembrane) ou un système de revêtement composite (par exemple une géomembrane/un revêtement d'argile géosynthétique). Ces systèmes d'étanchéité protègent le fond et les parois de la citerne. Généralement, la surface des résidus sera recouverte d'un système géosynthétique après l'arrêt de la batterie ou de la mine.

Au fur et à mesure que la taille de la mine s'est agrandie, l'ingénierie requise pour contrôler correctement le volume de résidus s'est intensifiée. Cette expansion du confinement nécessite généralement non seulement des systèmes de revêtement, mais également des systèmes de renforcement et d'étanchéité pour les bermes autour du bassin de résidus. Les bermes en terre pure plus faibles risquent d'être saturées, érodées et défaillantes. De plus, la profondeur accrue des bassins de stockage des résidus nécessite des conceptions techniques de confinement plus solides. Les géosynthétiques utilisés doivent être durables et éprouvés à long terme dans des environnements difficiles. Par exemple, les bassins de résidus peuvent avoir plus de 50 m de profondeur. Dans ces cas, les déchets contaminés, souvent boueux, sont trop profonds pour être dangereux à surveiller pour les systèmes de revêtement et de renforcement. La sécurité environnementale du site dépend de ces systèmes respectueux de l'environnement, et les géosynthétiques choisis doivent être dignes de confiance.

Ici, les solutions géosynthétiques comprennent les géomembranes HDPE, le GCL, les systèmes composites géomembrane-GCL, les géotextiles non tissés et le renforcement de la géogrille.

3. Bassin d'évaporation

L'évaporation est utilisée dans diverses opérations minières pour séparer les matériaux de valeur de l'eau ou de la saumure. Par exemple, divers sels peuvent être extraits par évaporation. La saumure riche en lithium peut être concentrée par évaporation. Récoltés à partir de piscines solaires, ces matériaux peuvent être raffinés en articles utilisés dans diverses industries, l'agriculture, l'alimentation, etc.

Le comportement d'évaporation dans les bassins artificiels peut également être une solution efficace pour les sites dans le but d'assainir ou de séquestrer les contaminants, en particulier si les sédiments sont contaminés.

Les processus d'évaporation nécessitent généralement une échelle considérable pour être plus efficaces et économiques.

Les solutions de revêtement géosynthétique sont utilisées pour empêcher la perte de matériaux précieux lors des infiltrations. Ils offrent également une forte protection de l'environnement. Les matériaux extraits par évaporation sont potentiellement agressifs et nécessitent une protection de l'environnement, en particulier les matériaux concentrés produits par le processus d'évaporation.

Dans de nombreux cas, la solution mère est pompée dans des étangs artificiels pendant plusieurs cycles jusqu'à ce que l'étang soit rempli d'une récolte suffisamment importante pour justifier économiquement sa collecte. Le système peut être exposé au matériau d'intérêt et à des conditions environnementales difficiles pendant une période prolongée (par exemple, des années). Par conséquent, les performances et la durabilité à long terme sont essentielles pour les systèmes de revêtement de bassin d'évaporation.

Les solutions géosynthétiques dans les bassins d'évaporation comprennent généralement des géomembranes en PEHD et des revêtements en argile géosynthétique.

4.Fermetures de mines

La fermeture de la mine est un état que chaque mine aura. La mine peut fermer dans quelques mois ou rouvrir dans quelques années au même endroit. L'utilisation de produits chimiques dangereux dans les activités minières a provoqué de graves perturbations du sol et, lorsque les opérations ont cessé, cela est devenu une menace pour l'environnement et une fermeture responsable de la mine était nécessaire. L'un des moyens les plus efficaces à long terme d'améliorer la sécurité du site consiste à installer des systèmes de recouvrement géosynthétiques pour isoler les zones minières.

Les géomembranes, les revêtements d'argile géosynthétiques, les géotextiles et les matériaux de drainage géocomposites sont utilisés pour recouvrir, encapsuler, nettoyer et isoler les sols contaminés. Ils éliminent l'infiltration des précipitations, empêchent le ruissellement pollué, permettent d'installer un sol propre sur le dessus pour favoriser une revégétalisation saine, et plus encore.

5.Canaux et autres structures géotechniques

Les mines sont dans de petites villes. Ils ont besoin de routes, d'eau, d'électricité, de gestion des déchets, de nourriture, de sécurité, de logement et plus encore.

Le minerai doit être déplacé et transporté hors site. L'accès est très important pour la survie de la mine. Le transport de matériel ne doit pas être endommagé. Le véhicule de transport peut transporter plus de 100 tonnes. Pour les exploitations de minerai, de sables bitumineux, de roche et de charbon, les routes doivent être suffisamment solides pour résister à des années de passages répétés.

Des renforts de géogrille et des géotextiles isolants sont utilisés pour redistribuer la tension au sein de la route, empêchant le mélange d'agrégats fins et grossiers. L'augmentation de la résistance des routes réduit le risque d'érosion et d'orniérage des routes dans les environnements miniers humides ou secs.

Ces mêmes matériaux de renforcement, de séparation et de contrôle du drainage sont utilisés dans une variété d'autres applications géotechniques dans l'exploitation minière. La topographie complexe de nombreux sites nécessite la construction de nombreuses structures verticales ou quasi verticales, telles que des murs porteurs de concasseurs. Les murs en terre stabilisée mécaniquement (MSE) renforcés de géosynthétiques sont une stratégie courante et efficace. De plus, sous l'équipement lourd et les grues se trouvent des remblais, des culées de pont, des plates-formes d'exploitation et de nombreux autres points où le sol doit être renforcé pour que la petite ville fonctionne comme prévu.

Géomembrane texturée minière

Revêtement d'argile géosynthétique (GCL)

Géotextiles non tissés

Géogrille minière

Les solutions géosynthétiques pour l'industrie minière sont conçues pour une adaptation à long terme à une variété d'environnements, avec la compatibilité chimique nécessaire pour atteindre les objectifs économiques et environnementaux des opérations minières d'aujourd'hui. Les solutions incluent :

• Géomembrane en polyéthylène (HDPE) comme barrière

• Geosynthetic Clay Liner (GCL) comme barrière

• Géogrille renforcée

• Géotextiles de filtration et de séparation non tissés

• Matériaux géocomposites de drainage/ventilation