| Titre | Geotechnical properties determination of thickened Fluid fine tailings |
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| Auteur | Demoz, A |
| Source | Geotechnical and Geological Engineering 2022 p. 1-12, https://doi.org/10.1007/s10706-021-01998-3  Accès ouvert |
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| Année | 2022 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210733 |
| Éditeur | Springer |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1007/s10706-021-01998-3 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Sujets | résidus; analyses des résidus; sables bitumineux; conductivité hydraulique; géologie générale |
| Illustrations | tableaux; graphiques; graphiques |
| Programme | CanmetÉNERGIE - Devon Directeur, Directeur, Impacts en amont et environnementaux - Opérations en amont et impacts environnementaux |
| Diffusé | 2022 02 22 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Fluid fine tailings (FFT) comprising clayey-silt solids pose environmental and financial challenges. Currently, mining operators are depositing thickened FFT in
deep-pits counting on self-weight consolidation to form stable ground. The motivation of this study is to model the long-term prospects of such deposits utilizing consolidation and direct shear strength measurements. The tests were conducted using
scroll decanter centrifuge separated FFT sediment referred to as cake. Drained direct shear tests of the cake gave a linear Mohr-Coulomb failure envelope of 1.2 kPa cohesion intercept and 9 internal friction angle for normal stresses up to 1 MPa.
Hydraulic conductivity of the cake was non-linear with normal stress decreasing to 1.7 9 10-11 m/s at 300 kPa. Consolidation results confirmed that the cake exhibits properties similar to those of active clay minerals. The cake compression index is
governed by the same relationship as for active clays. The coefficient of consolidation for the cake was nearly constant and had a mean value of 2.25 9 10-3 m2/y, also similar to that of active clays. The void ratio- effective stress-hydraulic
conductivity power law empirical relations were used to simulate settlement with a finite-strain model. Numerical results show that the top portion of an FFT deep-pit deposit remains in the liquid state while the lower portion whose maximum solids
content converges to 74% is in plastic state. These mean that options that improve hydraulic conductivity and increase the shear strength of the thickened FFT should be integrated prior to final placement in order to create stable ground. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
La remise en état terrestre des bassins de résidus de sables bitumineux commence par une étape nécessaire d'assèchement des résidus fins fluides
(FFT) à l'aide d'additifs chimiques appelés coagulants et floculants. Le dépôt FFT asséché (épaississant) au site d'élimination finale devrait alors former un paysage stable au fil du temps en raison de la compression. Ce travail a étudié la
faisabilité de solides FFT épaissis formant un dépôt récupérable en utilisant deux méthodes ; mesures de résistance au cisaillement et de consolidation sur des échantillons de résidus fins fluides séparés par centrifugation (FFT) appelés gâteaux. Le
gâteau représente l'état physique de toutes les FFT à travers sa progression de consolidation. La résistance au cisaillement indique si le dépôt peut supporter des machines et la consolidation indique à quelle vitesse les dépôts se compressent et
fournit également des entrées pour les calculs de modèle qui prédisent le tassement. Les mesures de résistance au cisaillement réalisées dans des conditions simulant des dépôts réels ont montré que les fines n'ont pas de structures cohésives. Le
dépôt se cisaille également facilement car les particules glissent les unes sur les autres sans trop de résistance (car l'angle de frottement est faible ; < 9 degrés). La perméabilité du gâteau était très faible et dans la même gamme que les argiles
imperméables qui sont posées à la base des structures de confinement pour arrêter les fuites. Une perméabilité plus faible signifie un taux de rétention d'eau plus élevé et une consolidation plus lente. Les constantes empiriques obtenues à partir des
mesures de consolidation ont été utilisées comme entrées d'un logiciel de modélisation pour le tassement. Les calculs du modèle montrent que même après des centaines d'années de consolidation, la partie supérieure d'un dépôt profond reste riche en
eau. Les résultats des tests dans l'ensemble signifient que la consolidation du poids propre de la FFT épaissie ne peut pas être invoquée pour former des dépôts récupérables. Les options qui augmenteront la résistance au cisaillement et la
perméabilité à l'eau du FFT épaissi doivent être intégrées dans le processus avant le rejet sur le site de dépôt final. Les modifications nécessaires pour augmenter la perméabilité du gâteau et la résistance au cisaillement sont en cours. |
| GEOSCAN ID | 329880 |
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