Grant: Alliance Grants
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
$85,953.00
Optimisation de la stabilité géotechnique des rejets miniers par séquestration géologique du CO2
FY 2024-25
Summary
La séquestration du CO2 de l'air par carbonatation des rejets miniers issus de roches mafiques et ultramafiques riches en brucite est un processus bien documenté. Une telle carbonatation s'accompagne généralement de la formation de carbonates de magnésium (magnésite) qui agissent comme un agent de cimentation. Lorsqu'une digue de confinement des rejets de concentrateur (ou résidus miniers) est construite avec des rejets contenant de la brucite (ex. du projet de mine de nickel Dumont à Launay, Abitibi, Québec, propriété de Magneto Investments Limited Partnership), cette cimentation pourrait alors induire un certain gain de résistance mécanique, qui est le paramètre clé pour assurer la stabilité physique de la digue du parc à résidus. Si ce gain de résistance mécanique induite par la carbonatation peut être maintenu de manière permanente malgré les diverses sollicitations climatiques et opérationnelles, la stabilité de la digue serait grandement améliorée et le design initial pourrait même être revu en vue de faire des économies. L'objectif du projet est de quantifier ce gain de résistance et d'en vérifier la pérennité. Pour ce faire, des essais seront réalisés en conditions contrôlées au laboratoire, d'abord pour établir un lien entre l'évolution du gain de résistance mécanique (au cisaillement et en compression uni-axiale) et le degré de carbonatation pour des résidus grossiers et fins, et ensuite pour évaluer la pérennité du gain de résistance mécanique sous différentes sollicitations extérieures (cycles de gel-dégel et de mouillage-séchage, dessiccation à l'air libre, immersion dans l'eau de pluie ou de procédé). Par la suite, des cellules expérimentales de terrain permettront d'évaluer l'effet des conditions naturelles d'exposition sur le front de pénétration de la cimentation induite par la séquestration naturelle du CO2, et sur l'acquisition de la résistance mécanique. Les résultats obtenus permettront d'optimiser le design des parcs à résidus dont les digues seront construites de manière interactive (Design As You Go) avec des rejets contenant de la brucite.
Program
Alliance Grants
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
576722-2022
Name nom
Mbonimpa, Mamert M
Department département
Institut de recherche en mines et en environnement (IRME)
Organization id
47
Institution établissement
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2024
Competition year année de concours
2022
Award amount
85953
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1206
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Engineering
Area of application fr
Génie
Research subject code
1002
Research subject group en
Civil engineering
Research subject group fr
Génie civil
Research subject en
Geotechnical engineering (including engineering geology)
Research subject fr
Géotechnique (y compris génie géologique)
Field of research list names en
Not available
Field of research list names fr
Non disponible
Socioeconomic objective list names en
Not available
Socioeconomic objective list names fr
Non disponible
Application title
Optimisation de la stabilité géotechnique des rejets miniers par séquestration géologique du CO2
Application summary
La séquestration du CO2 de l'air par carbonatation des rejets miniers issus de roches mafiques et ultramafiques riches en brucite est un processus bien documenté. Une telle carbonatation s'accompagne généralement de la formation de carbonates de magnésium (magnésite) qui agissent comme un agent de cimentation. Lorsqu'une digue de confinement des rejets de concentrateur (ou résidus miniers) est construite avec des rejets contenant de la brucite (ex. du projet de mine de nickel Dumont à Launay, Abitibi, Québec, propriété de Magneto Investments Limited Partnership), cette cimentation pourrait alors induire un certain gain de résistance mécanique, qui est le paramètre clé pour assurer la stabilité physique de la digue du parc à résidus. Si ce gain de résistance mécanique induite par la carbonatation peut être maintenu de manière permanente malgré les diverses sollicitations climatiques et opérationnelles, la stabilité de la digue serait grandement améliorée et le design initial pourrait même être revu en vue de faire des économies. L'objectif du projet est de quantifier ce gain de résistance et d'en vérifier la pérennité. Pour ce faire, des essais seront réalisés en conditions contrôlées au laboratoire, d'abord pour établir un lien entre l'évolution du gain de résistance mécanique (au cisaillement et en compression uni-axiale) et le degré de carbonatation pour des résidus grossiers et fins, et ensuite pour évaluer la pérennité du gain de résistance mécanique sous différentes sollicitations extérieures (cycles de gel-dégel et de mouillage-séchage, dessiccation à l'air libre, immersion dans l'eau de pluie ou de procédé). Par la suite, des cellules expérimentales de terrain permettront d'évaluer l'effet des conditions naturelles d'exposition sur le front de pénétration de la cimentation induite par la séquestration naturelle du CO2, et sur l'acquisition de la résistance mécanique. Les résultats obtenus permettront d'optimiser le design des parcs à résidus dont les digues seront construites de manière interactive (Design As You Go) avec des rejets contenant de la brucite.
