10 ans de recherche à la Chaire de Recherche du Canada en intégration de l’environnement dans le cycle de vie d’une mine de l’UQAT 

Texte par Isabelle Demers, professeure titulaire à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue – De 2014 à avril 2024, la professeure Isabelle Demers a été titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en intégration de l’environnement dans le cycle de vie d’une mine. Durant ces dix années, plusieurs projets de recherche ont été menés avec comme objectif commun d’améliorer les pratiques en gestion des rejets miniers et en restauration des sites miniers dès les premières étapes d’un projet et tout au long de son cheminement, soit de l’exploration jusqu’à la fermeture. Il y a dix ans, une approche proactive de réflexion sur la gestion des rejets miniers avant le début des opérations était moins intégrée dans les pratiques de l’industrie minière. Le travail de plusieurs étudiantes et étudiants, principalement à la maîtrise et au doctorat en génie minéral à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT), a permis des avancées scientifiques intéressantes. 

D’abord, des projets de recherche ont tenté d’intégrer la réflexion environnementale dès les travaux d’exploration minière. Le forage génère de grandes quantités de données sur les minéraux de valeur, par exemple l’or et le nickel. Cependant, l’information est nettement moins comptabilisée pour les éléments potentiellement contaminants qui seraient présents dans les rejets de l’exploitation. Des travaux ont permis de proposer un protocole de caractérisation des échantillons de forage afin d’en extraire le plus d’information possible sur le comportement environnemental des rejets éventuellement produits lors des opérations. Les outils de caractérisation et d’analyse se développent rapidement et permettent maintenant d’obtenir une foule de données. Le défi devient donc la gestion cohérente de toutes ces données. Les outils de modélisation numérique, de géostatistiques et de représentation 3D qui ont été utilisés dans le cadre des projets de recherche seront utiles pour la prise de décision. Tous ces travaux ont permis de mettre au point des méthodes concrètes d’évaluation des impacts environnementaux potentiels des projets miniers dès la phase d’exploration. 

La majorité des rejets sont produits lors des opérations minières. C’est aussi durant cette étape que les équipements de traitement et le personnel sont disponibles pour améliorer les pratiques de gestion des rejets. Parmi les avancées technologiques associées aux rejets miniers développées dans la dernière décennie, les travaux de la Chaire se sont concentrés sur la désulfuration environnementale. Ce procédé permet de réduire significativement le potentiel de contamination des rejets. La désulfuration environnementale sépare les rejets miniers en deux fractions : une grande portion considérée inerte (rejets désulfurés) et une petite portion qui contient les minéraux problématiques (concentré de sulfures). Les projets de recherche se sont intéressés à l’application du procédé de séparation à divers types de rejets miniers, afin de prévenir la contamination associée au drainage minier acide et au drainage contaminé avec d’autres éléments (cuivre, arsenic, nickel). Par la suite, d’autres projets ont permis de mieux connaître le comportement environnemental à long terme des rejets désulfurés. Des projets de recherche ont aussi évalué la possibilité d’utiliser les rejets désulfurés comme matériau de construction sur les sites miniers, en remplacement de sols naturels. Des essais sur les applications à l’échelle industrielle de la désulfuration environnementale et de l’utilisation des rejets désulfurés sont en cours. 

D’autres projets de recherche se sont penchés sur la restauration des sites miniers, soit vers la fin du cycle minier. Un aspect innovant étudié est la réutilisation de matériaux miniers comme matériaux de construction dans les couvertures servant à restaurer les aires d’entreposage des rejets minier. Des travaux en laboratoire et directement sur le terrain ont démontré qu’il est possible d’utiliser les rejets miniers, qui n’ont aucun potentiel de contamination, pour remplacer des sols naturels. Un projet de recherche en cours vise à tester les additifs à base de ciment sur des parcs à rejets inactifs en vue de les restaurer.  

Globalement, les projets de recherche réalisés dans le cadre de la Chaire ont permis de former plus d’une trentaine d’étudiantes et étudiants, qui pour la plupart travaillent maintenant dans l’industrie minière. Ces personnes diplômées appliquent au quotidien les nouvelles connaissances en environnement minier et permettent à l’industrie minière de continuer de s’améliorer sur le plan environnemental. 

Des travaux en laboratoire (flottation) ont démontré qu’il est possible d’utiliser les rejets miniers, qui n’ont aucun potentiel de contamination, pour remplacer des sols naturels.