Sélection des sites de lixiviation en tas et pose des revêtements de fond

La construction en tas consiste à empiler des minerais ou des minerais agglomérés sur la couche inférieure du Lixiviation en tas La surface du terril doit être dimensionnée selon les dimensions géométriques prévues. Le terril construit doit présenter une perméabilité uniforme et une stabilité structurelle optimale. Cela garantit une pénétration uniforme de l'agent de lixiviation sur toute la section transversale du terril, avec l'intensité de distribution liquide requise, pendant la lixiviation. Cela permet également d'éviter les effondrements en bordure du terril ou les affouillements locaux. Une attention particulière doit donc être portée à l'exploitation. En production, il existe un autre type de lixiviation en tas. Le minerai extrait est transporté directement vers la plateforme de lixiviation sans concassage préalable. Dans certains cas, la lixiviation a même lieu sur le site de dynamitage. La granulométrie du minerai varie généralement de 100 à 200 mm, voire plus, ce qui entraîne un cycle de lixiviation pouvant durer six mois, voire plus. Ce type de lixiviation en tas étant relativement simple, il est souvent peu étudié comme une forme typique de lixiviation en tas.

Sélection des sites de lixiviation en tas et pose des revêtements de fond

La sélection du Site de lixiviation en tas Cela est lié aux investissements en infrastructures, notamment le traitement du site, les routes de transport et l'aménagement des pipelines. La couche de fond du site de lixiviation en tas et sa pose sont cruciales pour la production de lixiviation en tas, en particulier pour les tas à grande échelle. Par conséquent, la qualité de la couche de fond doit être garantie.

1. Exigences de base pour les sites de lixiviation en tas

Le site doit avoir une résistance portante suffisante pour supporter la pression totale du poids du minerai et de l'équipement de transport.

Il doit avoir une certaine pente topographique, propice à l'élagage du site et à l'écoulement du lixiviat.

Il convient de prévoir suffisamment d'espace pour la construction des terrils et les voies de transport. Pour les mines présentant un potentiel de développement, les possibilités d'expansion future doivent également être envisagées.

2. Sélection et pose de revêtements de fond pour plates-formes de lixiviation en tas

2.1 Sélection de revêtements de fond pour les plates-formes de lixiviation en tas

Les revêtements de fond des plateformes de lixiviation en tas peuvent être classés en deux types : permanents et temporaires. Les premiers nécessitent une construction longue et des coûts élevés, ce qui les rend adaptés aux mines de moyenne à grande taille avec une longue durée de vie. En revanche, les revêtements de fond temporaires ne sont utilisés qu'une seule fois, nécessitent une construction courte et sont peu coûteux. Ils conviennent aux mines dont la durée de vie est inférieure à cinq ans. De plus, l'environnement joue également un rôle. Si la zone de construction du site de lixiviation en tas est limitée, une plateforme de lixiviation en tas permanente peut être construite. À l'inverse, si une pente importante se trouve à proximité et que la distance de transport du minerai est courte, une plateforme de lixiviation en tas temporaire peut être construite.

2.2 Plusieurs matériaux de revêtement de fond couramment utilisés

• Argile et bentoniteLorsqu'une grande quantité d'argile est présente à proximité du site de lixiviation en tas, l'utilisation d'un revêtement de fond en argile est une solution appropriée. Ce revêtement peut être compacté en trois couches d'environ 150 mm d'épaisseur chacune. Son coefficient de perméabilité est de 1.0 × 10−7 cm/s, ce qui répond aux exigences de protection de l'environnement. La bentonite (en particulier de type sodium) possédant une forte capacité d'absorption d'eau et pouvant se dilater de 10 à 30 fois son volume après absorption d'eau, l'ajout d'une quantité appropriée (environ 4 %) de bentonite à l'argile peut réduire considérablement sa perméabilité. Ce type de revêtement de fond est facile à poser et peu coûteux. Les fondations doivent être compactées et la pente doit être douce pour éviter l'érosion du revêtement pendant la lixiviation en tas.

• Asphalte et bétonLorsque le revêtement inférieur est en asphalte ou en béton, sa résistance à l'infiltration et à la compression est fonction de son épaisseur. Généralement, l'épaisseur varie de 150 à 200 mm. Lorsqu'il est bien construit, le coefficient de perméabilité est compris entre 1.0 × 10−9 cm/s et 1.0 × 10−10 cm/s. Cependant, ce type de revêtement inférieur est relativement coûteux et sujet aux fissures.

• Films (plaques) en polyéthylène haute densité (PEHD)Lorsque du polyéthylène haute densité et d'autres matériaux synthétiques sont utilisés comme revêtement de fond, leur épaisseur n'est que de 1 à 2 mm. Leur coefficient de perméabilité est inférieur à 1.0 × 10−13 cm/s et leur résistance à la perforation est moyenne. Ils conviennent aux minerais de granulométrie inférieure à 20 mm et sont réutilisables plusieurs fois. Les plaques souples en polyéthylène haute densité peuvent être collées sur site à l'aide de cyclohexanone. Leur construction est simple, mais la qualité des soudures est soumise à des exigences strictes. À l'étranger, ce matériau est souvent choisi pour les revêtements de fond des sites de lixiviation en tas (y compris les bassins de traitement des eaux usées).

2.3 Structures de revêtement inférieur

• Doublures de fond monocoucheLorsque de l'argile, de l'asphalte ou du béton sont utilisés pour les revêtements de fond monocouches, ils supportent une contrainte relativement élevée et permettent de contrôler la stabilité du terril et de la fondation. Lorsque des matériaux synthétiques sont utilisés, notamment lorsqu'ils sont posés sur une fondation en matériaux à grains fins, la résistance au frottement est très faible, ce qui garantit la stabilité du terril.

• Doublures inférieures à double coucheLes revêtements de fond à double couche sont composés de deux types de matériaux. Les deux couches peuvent être en contact direct ou être intercalées entre une couche de drainage ou une couche tampon. La couche de drainage, utilisée pour la surveillance des fuites, permet de collecter et de recycler le lixiviat. Elle peut être constituée de matériaux tels que du sable fin, et son ajout peut également améliorer la stabilité du terril. La couche supérieure du revêtement de fond à double couche sert souvent de couche tampon pour assurer la récupération du lixiviat, tandis que la couche inférieure sert de couche de réserve pour empêcher la fuite de la solution dans l'environnement. Généralement, la couche de réserve du revêtement de fond à double couche est constituée de matériaux synthétiques tels que le PEHD et le PVC, et la couche de réserve est en argile.

• Doublures inférieures à triple coucheLes revêtements de fond triple couche sont souvent composés d'une couche de plaque souple en PVC ou en PEHD et de deux couches d'argile, ou de deux couches de PVC et d'une couche d'argile. Le risque de glissement du terril est relativement élevé avec les revêtements de fond triple couche. Pour éviter ce glissement, il est nécessaire de prévoir au moins une couche de drainage entre les couches du revêtement. Les revêtements de fond triple couche sont moins courants.

2.4 Pose des revêtements de fond

La technique de pose et la qualité du revêtement de fond influencent considérablement sa fonctionnalité. Lors de la pose d'un revêtement de fond en argile, il est nécessaire d'éviter les saisons pluvieuses ou sèches afin d'éviter toute fissuration due à la perte d'eau. La méthode consiste à déposer d'abord une couche d'argile, de bentonite ou de résidus fins sur la fondation, à la compacter, puis à poser des films plastiques ou des bâches en caoutchouc, à ajouter une couche d'argile ou de sable fin, et enfin à recouvrir d'une couche de minerai de grande taille comme couche protectrice.

En cas de dénivellation des fondations, la pose des revêtements de fond en matériau synthétique doit commencer par le point le plus bas et progresser vers le haut. Il faut éviter de créer des plis. Une machine à rouleaux sans soudure peut être utilisée pour la pose, et le soudage est de préférence réalisé sur site. Les soudures doivent être uniformes et leur disposition perpendiculaire à la trajectoire possible du terril. De plus, la surface de pose du revêtement de fond du site de lixiviation en tas doit être légèrement supérieure à la surface réelle du terril.