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By Louis R. Bernier

Most systematic studies carried out on passive treatment systems incorporating the use of limestone drains, under aerobic or anaerobic conditions, essentially deal with the treatment of effluents from mines in the USA. A limestone drain typically comprises a trench filled with crushed limestone rocks surrounded by impervious materials. In the case of anoxic drains, the trench is generally isolated under a geomembrane liner covered with soil. Contaminated mine effluents flow by gravity towards these limestone drains where the passive treatment consists in bringing the carbonates into solution, thus increasing the pH and alkalinity. Factors to be considered in the design are: chemistry of the contaminated mining effluent ([metals, [Al], [sulfates], dissolved oxygen, acidity, pH), desired residence time, nature of the rock, grain size, density, void ratio and mass of the limestone rock used, alkalinity, life span and hydraulic behaviour of the drain. Certain secondary effects (saturation by sulfates, co-precipitation, adsorption) may either be beneficial (lowering the sulphate and metal load) or harmful (armoring the limestone rock and clogging of the drain). This paper gives a brief status report on the available knowledge on the use of limestone drains for passive treatment of mining effluents heavily loaded with metals. Examples given include the old Lorraine mine (Ni-Cu), Témiscamingue, where limestone and dolomite rock drains were installed in 1998 when a cover with capillary barrier effects was placed over the tailings site.

Nov 1, 2002

By René Lefebvre

Numerical simulations of the physicochemical processes related to acid rock drainage (ARD) in the Sugar Shack South rock pile of the Questa Mine were performed with the TOUGH AMD simulator. The objectives were to 1) identify the main processes responsible for observed present-day conditions, 2) provide an estimate of gas phase humidity transfer, and 3) give a preliminary indication of the potential impact of closure involving the installation of an alluvial soil cover. Modeling results indicated that the mine rock geometry (thin layers placed along steep mountain slopes) favors the onset of strong thermal air convection. Simulations also indicate that resloping the piles would not significantly reduce convection and oxidation. For simulation purposes, a potential cover with the permeability range of a local alluvium was investigated and found to be of questionable effectiveness since its permeability can exceed the value of 3x10-13 m2 required to prevent thermal air convection and reduce ARD.

Nov 1, 2002

By A. Kapoor

Gold mill effluents contain toxic pollutants such as cyanide (CN), thiocyanate (CNS), ammonia (NH4-N), and a variety of toxic metals. Various practical and economical technologies are in use for the removal of CN and toxic metals from gold mill effluents, however, the removal of CNS and NH4-N is challenging. The presence of CNS and NH4-N may make effluents toxic to aquatic life. The new Canadian Metal Mining Effluent Regulations will require mine effluents to be nontoxic. As a result, there is a need to develop practical and economical technology for CNS and NH4-N removal. The Mine Effluents Program in the Environment Group is presently evaluating biotechnology processes for the removal of CNS and NH4-N from gold mill effluents. The processes being evaluated are attached growth systems such as a Rotating Biological Contactor (RBC) and completely mixed suspended growth systems such as a Sequencing Batch Reactor (SBR) operating in a batch mode. The research to date at MMSL has shown that the RBC is very effective in removing CNS and NH4-N from simulated effluents. The NH4-N removal project showed that the RBC is capable of removing 0.8 g NH4-N/m2 of RBC disk area per day at an average temperature of 4.5 oC and hydraulic loading rate of 0.02 m3/m2/d. The RBC was also found to be very effective in removing CNS (feed = 200 mg/L and effluent < 1 mg/L) at 8 oC and a hydraulic loading rate of 0.02 m3/m2/d. The SBR was effective in removing CNS and NH4-N (generated from CNS degradation) at SBR operating conditions of two-12 h treatment cycles and a temperature of 12 oC. The end product of CNS and NH4-N oxidation was NO3-N, which is relatively non-toxic.

Nov 1, 2002

By Mostafa Benzaazoua

Les remblais en pâte cimentés sont de plus en plus utilisés dans les exploitations minières souterraines. Une autre alternative d?utilisation du remblai en pâte consiste à le pomper et à le stocker dans des empilements de surface. En plus d?avoir des avantages d?un point de vue de stabilité physique des ouvrages, le remblai en pâte cimenté en surface permettrait également de stabiliser les contaminants dans la matrice du remblai à l?aide du processus de solidification et de stabilisation. Dans cette étude, des remblais en pâte constitués d?un résidu minier sulfuré renfermant beaucoup d?arsenic et de différents liants ont été testés afin d?évaluer la stabilisation des contaminants dans la matrice de remblai. La méthode utilisée pour évaluer la stabilisation et la solidification des contaminants est le test de lixiviation en extracteur de Soxhlet. Les résultats géochimiques issus de ces essais ainsi que la caractérisation chimico-minéralogique des remblais lixiviés ont été analysés pour comprendre les phénomènes chimiques présents dans les remblais durant le temps de cure. Les résultats obtenus montrent que les sulfures présents dans les remblais étudiés (pyrite FeS2 et arsénopyrite FeAsS) s?oxydent et provoquent la dissolution des hydrates les plus vulnérables (dissolution de la portlandite Ca(OH)2 et/ou décalcification des gels CSH). Le calcium produit permet de précipiter les sulfates (essentiellement sous forme de gypse plus ou moins hydraté) et l?arsenic sous forme d?arséniates de calcium plus stables. Les différents liants utilisés donnent des résultats différents en termes de stabilisation et de solidification qui seront discutés dans cet article.

Nov 1, 2002

By Corinne Boone

CO2e.com, LLC - launched in November 2000 - aims to be ?the global hub for carbon commerce.? CO2e.com is a subsidiary of the Cantor Fitzgerald Group, one of the world?s leading brokerage firms Recent Investor in CO2e ? Mitsui & Co. Alliance with Cantor Fitzgerald Environmental Brokerage Services Group (CFEBS) Offices in London, Toronto, Tokyo, New York, San Francisco, Los Angeles, Connecticut, Houston Primary Goals/Benefits of ET § Goals of Emissions Trading: ? Permit Industrial Growth/Expansion ? Promote Economic Efficiency and Flexibility in Meeting Air Pollution Standards § Benefits of Emissions Trading: ? Enhance Air Quality w/o Economic Stagnation ? Encourage Development of New Technology ? Foster Most Efficient Use of a Limited Resource -- Clean Air § Contributes to Sustainable Development and objectives of UNFCCC, Kyoto Protocol?.

Nov 1, 2002

By Don Lemmen

Impacts, Adaptation and Vulnerability ? regional climate changes (temperature and extreme events) have already affected many physical and biological systems ? natural systems are vulnerable to climate change, some will be irreversibly damaged ? many human systems are sensitive to climate change ? Projected changes in climate extremes could have major consequences

Nov 1, 2002

By Philippe Poirier

Les parcs à résidus miniers représentent un risque environnemental qui nécessite une gestion adéquate. Suite à la publication du « Guide sur la gestion des parcs à résidus miniers » en septembre 1998, les membres de l?industrie minière ont appliqué les éléments de gestion du Guide, permettant ainsi une amélioration continue des opérations. En février 2000, l?industrie minière a indiqué le besoin d?établir des lignes directives plus spécifiques pour l?opération sécuritaire des parcs à résidus. Dans cette optique, l?Association Minière Canadienne a publié, en septembre 2002, un Guide pour l?exploitation, l?entretien et la surveillance (EES) des parcs à résidus miniers. Suite au développement du Guide et à son application sur plusieurs sites miniers, il apparaît que la mise en oeuvre d?un Manuel ESS des parcs à résidus miniers permet : ? d?établir les responsabilités des intervenants; ? de s?assurer que les critères d?opération sont appliqués; ? de mettre en oeuvre le plan de déposition des résidus et de gestion de l?eau; ? de rencontrer les normes et exigences environnementales; ? de définir un programme d?entretien et de surveillance des ouvrages; ? d?identifier les risques et de mettre en oeuvre un plan d?intervention d?urgence; de démontrer une opération diligente.

Nov 1, 2002

By Michael Li

Paste backfill as a means of supporting underground mining is gaining popularity. Despite this trend, engineering and design of mine paste backfill systems are still largely based on empirical methods rather than established scientific principles. Because of a lack of sound understanding of mineral paste flow, some degree of trial and error is often involved during commissioning and operating of new paste fill systems. New operations often have to be built with flexibilities and contingencies, escalating the overall project costs. This paper reviews the applicability of some scientific and engineering principles to mineral paste flows. Recent experimental data are used to illustrate important points. The phenomenon of mineral paste flow is examined under the context of improving the efficiency and reliability of underground delivery. Gaps in our understanding of mineral paste rheology are pointed out and from those some future research directions naturally emerge. Status and problems of the current engineering and design practice are also briefly discussed.

Nov 1, 2002

By Guohong Yin

Oxidized sulfidic tailings contain significant amounts of accumulated acidity in the form of water-soluble secondary sulfate minerals and thus constitute long-term sources of acid drainage at many metal mining sites. As part of site remediation activities, alkaline amendments are often added to the oxidized tailings to increase the pH and immobilize the metals. This study assessed the advantages and limitations of using lime mud, a byproduct of Kraft pulp mills rich in calcium carbonate (> 90 wt. %), as alkaline amendment. The inorganic and organic constituents of lime mud samples were quantified. Leachable impurities were determined by the TCLP method. The performance of lime mud was compared to that of reagent grade quicklime (CaO) and calcite (CaCO3). Tailings treated with lime mud or calcite have strong buffering capacities and remain at neutral pH conditions (pH ~ 6.7) for long times. In contrast, tailings treated with quicklime have a very low buffering capacity, and their pH decreases with time. Furthermore, lime mud has finer particle sizes and thus a greater specific surface area than most forms of commercially available calcite, which results in enhanced reactivity. Dissolved metal concentrations are similar in tailings slurries treated with lime mud or calcite. This study suggests that lime mud is an environmentally and economically attractive alkaline amendment for oxidized mine tailings.

Nov 1, 2002

En quoi consistent les études de suivi des effets sur l?environnement (ESEE)? Les ESEE constituent une méthode de suivi scientifique que l?on peut employer pour déterminer la santé des écosystèmes aquatiques (qui peuvent être touchés par l?activité humaine) et l?efficacité des mesures de protection de l?environnement. Les ESEE sont des évaluations scientifiques itératives du poisson, de l?habitat du poisson et des ressources halieutiques. Le programme comporte des phases séquentielles de deux à six ans de suivi, d?interprétation et de compte rendu au cours desquelles la fréquence et le type de suivi dépendent des résultats des études précédentes. Le programme des ESEE pour les mines de métaux est fondé sur un accord conclu à l?unanimité entre les intervenants. Les exigences du programme et les guides techniques connexes ont été élaborés à la suite d?une consultation multilatérale à laquelle ont participé les représentants du secteur privé, du gouvernement et des collectivités. Toutes les mines assujetties au Règlement sur les effluents des mines de métaux (REMM), aux termes de la Loi sur les pê ches, doivent procéder à une ESEE dans le cadre de l?autorisation qu?ils ont reç ue de rejeter des effluents. Le REMM a été enregistré le 6 juin 2002 et publié dans la Partie II de la Gazette du Canada le 19 juin 2002 (SOR/DORS/2002-222).

Nov 1, 2002

By Michel Aubertin

Les digues de retenue de résidus miniers devraient être conçues de façon à supporter les charges les plus défavorables qui puissent être anticipées. Les nombreux incidents survenus au cours des dernières années à travers le monde montrent toutefois que la stabilité de ces ouvrages reste encore problématique. Les cas de rupture les plus courants sont reliés aux glissements le long des pentes, à la liquéfaction des rejets, au débordement des bassins, ainsi qu?à l&apos;érosion régressive et de surface. Après avoir rappelé la nature et l?importance des certains incidents récents, l?origine de ces problèmes est brièvement présentée. On aborde ensuite le lien entre les critères à adopter pour la conception des ouvrages et les risques associés à leur rupture. De nouvelles avenues pour aider à contrôler certains problèmes sont enfin discutées, en mettant l?emphase sur la codisposition des roches stériles dans le parc à résidus miniers.

Nov 1, 2002

By Murray W. Grabinsky

This paper considers thickening mine tailings to dense non-segregating slurry or paste for surface disposal. The driving motivation for this initiative is the elimination of ponds, reduction in containment dams and significant decrease in water being sent to the tailings basin. This inherently reduces risks of environmental and structural failure. Some of the engineering challenges in creating a stable stack of thickened or paste tailings are identified, and possible field and laboratory testing techniques in support of design are discussed. Finally, the integration of monitoring activities into the ongoing management of the surface disposal site is considered.

Nov 1, 2002

By Ann Lamontagne

Le parc à résidus de l?ancienne mine Dunraine contient des résidus générateurs de drainage minier acide. Le concept proposé pour la restauration du site est d?utiliser le fort potentiel alcalin des boues rouges, résidus d?aluminerie, afin de neutraliser les résidus miniers. En appliquant une certaine quantité de boues rouges à la surface du parc, on provoquera une neutralisation de l?acidité. De plus, les alcalis contenus dans les boues rouges vont provoquer la précipitation de minéraux stables (sulfates tel la jarosite). La précipitation de ces minéraux provoquera la formation d?une couche indurée qui rendra difficile la circulation de l?oxygène et de l?eau. Bien que ce concept ait été vérifié en laboratoire, ce sont là des hypothèses qui restent à vérifier dans des conditions réelles d?exposition. Les principales questions soulevées par l?utilisation des boues rouges, mis à part le contexte géochimique, est le contexte technico-économique. En effet, le transport de quantité importante d?un matériel argileux humide présente un défi économique important. Outre le défi économique, la manipulation et l?épandage de ce produit sur des parcs à résidus constituent également un défi important. Cet article présente les conclusions d?une étude technique sur le transport, la manutention et l?épandage de boues rouges sur un parc à résidus situés en Abitibi : le site de Dunraine.

Nov 1, 2002

By Josée Dartois

En 1988, à l?instar de plusieurs états du monde industrialisé, le Québec décidait d?accélérer la cadence de l?assainissement des rejets industriels et lançait un programme intégré de réduction de la pollution industrielle visant, à la fois, les rejets dans le milieu aquatique, les émissions atmosphériques et les matières résiduelles. Ce programme fut intitulé le Programme de réduction des rejets industriels.

Nov 1, 2002

By Lee Barbour

Waste-rock piles from metal mining operations are comprised of large surface deposits of unsaturated, coarse-grained soil and rock. The unsaturated condition and heterogeneous, coarsegrained nature of these deposits make them difficult to monitor or characterize. Key parameters that must be evaluated include; volume-mass relationships (e.g. water content, air content, porosity, density, degree of saturation, grain-size), transport properties (e.g. air-permeability, gas diffusion, hydraulic conductivity), geochemistry (e.g. solids, gas, and fluid phases) and soilatmospheric fluxes (water and gas). This paper describes some of the techniques that have been developed to characterize waste rock piles for uranium mines in Northern Saskatchewan. For each technique, the method of measurement is described, and preliminary field data are presented and discussed.

Nov 1, 2002

By Bruno Bussière

Le drainage minier acide (DMA) provenant de la circulation des eaux à travers les rejets miniers sulfureux est sans doute le principal problème environnemental auquel est confrontée l?industrie minière. Afin de prévenir les problèmes environnementaux reliés au DMA, on doit restreindre la présence de l?une et/ou de l?autre des principales composantes menant à la production d?acide, soit l?eau, l?air et les sulfures. Pour ce faire, différentes techniques ont été proposées au cours des dernières années, dont la désulfuration environnementale et les couvertures avec effets de barrière capillaire (CEBC). Dans ce papier, on propose d?utiliser ces deux techniques en combinaison. Ainsi, on produirait un rejet désulfuré à l?usine de traitement qui pourrait, par la suite, être utilisé comme matériau pour la couche de rétention d?eau de la CEBC. Dans un premier temps, on présente les résultats d?une étude de laboratoire qui montre qu?il est possible de désulfurer les rejets de concentrateur à l?aide de la flottation non sélective jusqu?à l?obtention d?un résidu non générateur d?acide. Par la suite, des essais en colonne ont permis de démontrer qu?il est possible de limiter la production de DMA d?un résidu sulfureux à l?aide d?une CEBC dont la couche fine est constituée de résidus désulfurés. Des prédictions théoriques estiment même que la présence de sulfures résiduels dans la fraction désulfurée utilisée comme matériau pour la rétention d?eau peut avoir un effet bénéfique en réduisant la migration d?oxygène. En effet, les sulfures contenus dans la couche de rétention d?eau peuvent consommer l?oxygène qui tente de migrer vers le bas et, ainsi, réduire les flux d?oxygène qui atteignent les rejets réactifs.

Nov 1, 2002

By Jean-François Doyon

Les aspects environnementaux des activités minières d?exploitation réalisées sur le territoire québécois sont encadrés par divers cadres légaux, réglementaires ou autres (directive, politique, guide) tant au niveau provincial que fédéral. Ces cadres s?appliquent à l?un ou l?autre des trois grandes étapes du projet, soit lors de l?étude d?avant projet, pendant l?exploitation ou à la cessation des activités d?exploitation. Comme la réglementation environnementale est de plus en plus nombreuse, ces dernières années, cette présentation vise à exposer les principaux cadres provinciaux et fédéraux actuellement en application au Québec pour le secteur minier et à en dégager les particularités. ABSTRACT The environmental aspects of mining activities carried out across Quebec fall within the scope of various legal, prescribed or other frameworks (directives, policies, guides) at provincial and federal levels. These frameworks apply to one or another of the three major steps of a project: preliminary design, mining and closure. As the number of environmental regulations has greatly increased during the past few years, the object of this presentation is to state the main provincial and federal frameworks currently applicable in Quebec for the mining sector and to identify their special features.

Nov 1, 2002

By Carl Sonnen

Reading the newspapers, you will know that opposition to ratification on economic grounds always points to the view that action will result in major price increases for energy (to both industry and households) with consequent severe losses of energy production and a loss of competitiveness for energy-intensive producers (i.e., in your kinds of industries). You might think of this as the ?carbon tax? fear, and you should note that many of the initial policy development experiments included variations of this theme. Analysis reported in late 2000 and into early 2002 reported reductions in energy production in the long run of between 10% and 20%. At the upper end of that view, these were the kinds of numbers reported in the Industry Canada study ?leaked? to the Press last week. The consequences of this approach included significantly uneven negative effects for some provinces (e.g., Alberta, but also Saskatchewan and Newfoundland). It had been agreed by the First Ministers of Canada, however, that the policy should not yield those results so development in recent months has focused on eliminating sector and therefore provincial ?sore thumbs?. Although an emissions trading system, which represents this type of approach and directly impacts costs of production, continues to be featured in the new or current policy and is applied to the Minerals Industries among others, it is designed to be implemented in such fashion that the costs are more moderate than before. And because the industries covered by permits are almost all price takers, there is no device for moving an increased price signal forward to ?consumers?. What this does do is even out negative effects among sectors in the economy and for provinces, but at the expense of government financial results.

Nov 1, 2002

By William A. Price

The objective of this paper is to outline the approaches used in British Columbia to address the challenges posed by metal leaching and acid rock drainage (ML/ARD). Challenges include the large financial costs, the need for site-specific assessments, the large information requirements, the need for mitigation measures to be designed and financed in a manner that permits long-term performance, the lack of long-term operating experience, the ongoing changes in many important processes, the need for pro-active detection and resolution of concerns, difficulties in predicting the potential for ARD or significant metal leaching, the need for new tools, and the multidisciplinary, highly specialized nature of the work. Consequently, mines must be planned, operated and closed in a manner that permits regular review, detailed monitoring and adaptive management. Proper consideration of the challenges involved, including a plan of how all outstanding concerns will be addressed, studies to address areas of significant uncertainty and caution in the absence of the required understanding, should ensure environmentally safe practices in the future.

Nov 1, 2002

By Rick Hyndman

? Context: Ø Global action on climate change ? The situation of trade-exposed industry sectors ? The federal government?s draft plan for industry ? CAPP?s position ? Canadian emissions & Canada?s Kyoto target Simple Economic Theory of Dealing with Externalities ? Put cost on emissions Ø Carbon tax Ø Emission trading with auctioned permits ? GHG costs get reflected in the prices of energy alternatives, goods & services Ø Decisions driven by changes in relative prices ? Switching to lower emission fuels ? More energy efficient ways of producing ? More energy efficient appliances, cars, housing ? Reduced demand for energy intensive goods & services ? Anticipation of higher CO2 price drives low CO2 technology Development

Nov 1, 2002