Etude hydrochimique de l'impact du stockage de résidus miniers

Julie Lions

Directeurs de recherche : J.M. Schmitt et E. Ledoux


Résumé

L'exploitation du gisement uranifère de B. en travaux miniers souterrains et en mine à ciel ouvert a entraîné le stockage de résidus miniers dont une partie, entre autre, a servi au remblayage de la mine à ciel ouvert. L'ensemble des matériaux est soumis au phénomène classique de drainage acide minier qui entraîne la production de rejets acides riches en fer, manganèse, aluminium et uranium.
Pour comprendre l'évolution de la qualité et de la quantité des effluents miniers nous avons développé un modèle hydrologique qui, à partir des précipitations relevées sur le site, a permis de reproduire les débits observés. En nous appuyant sur l'occupation des sols et la composition chimique des effluents nous avons distingué 7 zones dont les débits seront intégrés au modèle hydrochimique.
L'étude hydrochimique a consisté en l'élaboration de lois de relâchement des métaux lourds basée sur une approche synthétique. Les lois mensuelles de relâchement de l'uranium, du fer, du manganèse et de l'aluminium, calées par Schmitt (1993), ont été améliorées pour la verse à stériles. De plus, des lois hebdomadaires de relâchement de l'uranium ont été définies pour la verse et la mine à ciel ouvert. Ces lois ont permis de simuler l'évolution des concentrations en uranium des effluents sur le site minier pour les 10 prochaines années.
Nous avons ainsi montré que, compte-tenu de l'atténuation naturelle, les teneurs en uranium seront acceptables vis-à-vis des normes sur l'Environnement d'ici 5 ans. La même démarche que celle présentée dans cette étude a êtée employée pour déterminer l'évolution des teneurs des autres métaux lourds présents sur le site.

Mots clés : hydrologie, hydrochimie, modélisation, environnement minier, drainage acide minier, uranium.
 
 

Summary

The uranium-bearing layer of B. was exploited in underground mining works and open-cast mine. Its minings involved the production of mining residues stored on the site (tailings and embankment of the open-cast mine). The waste-rocks and tailing pile are exposed to weathering, and a significant amount of acidity and dissolved heavy metals is produced (Fe, Mn, Al, U), it is known as acid mine drainage.
To understand the evolution of the quality and the quantity of the mining waters we developed a hydrological model which, starting from the precipitations raised on the site, reproduce the flows observed. These flows will be integrated into the hydrochemical model.
The monthly laws of release for heavy metals from the tailing mine fixed by Schmitt (1993) were improved. Moreover, weekly laws of release for uranium were defined for the tailing pile and the stockage of the open-cast mine. These laws made it possible to simulate the evolution of the uranium concentration waters on the mining area.
We showed that, taking into account natural attenuation, the uranium release will be acceptable with respect to the standards in 5 years whitout remediation. The same study was realised for the other heavy metals.

Key words : hydrology, hydrochemistry, modelling, mining environment, acid mine drainage, uranium.
 
 

DEA Hydrologie, Hydrogéologie, Géostatistique et Géochimie

Filière Hydrologie et Hydrogéologie Quantitatives

Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Sud,
Ecole des Mines de Paris
& Ecole Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts