Quiz 2 Flashcards
(181 cards)
1
Q
Estelle Dufresne: Donner les caractéristiques du drainage minier acide (1 phrase)
A
pH faible et des concentrations en métaux et sulfates élevées
2
Q
Estelle Dufresne: Donner les coefficients stochimétrique manquant dans l’équation d’oxydation indirecte : _FeS2 + __ Fe3+ + __ H2O → __ Fe2+ + __ (SO4)2- + __ H+
A
FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 (SO4)2- + 16 H+
3
Q
Estelle Dufresne: Quel est le minérale avec la plus grande réactivité relative des sulfures ? Entre: la chalcopyrite, la pyrrhotite, l’arsénopyrite.
A
la pyrrhotite
4
Q
Estelle Dufresne: Citer 2 facteurs d’influences de la cinétique d’oxydation des sulfures
A
- Condition T, PO2
- Granulométrie
- pH de la solution interstitielle
- Source de Fe 3+
- Degré de libération et accessibilité à l’oxygène
- Fréquence du cycle de mouillage-séchage
- Activité bactérienne
- Assemblage minéralogique
5
Q
Estelle Dufresne: Qu’est-ce qu’une réaction galvanique (1phrase) ? De quel facteur est-elle indépendante (1 mot) ?
A
Réaction qui se produit lorsque deux sulfures sont en contact dans une solution électrolytique. Cette réaction est indépendante de la concentration en O2
6
Q
Estelle Dufresne: Donner la définition d’un essai statique (2 lignes)
A
Il s’agit d’une mesure instantanée permettant de connaitre de façon sommaire et rapide, le pouvoir alcalin ou acidifiant d’un matériau
7
Q
Estelle Dufresne: Quel est l’unité du potentiel d’acidification (PA) et du potentiel de neutralisation (PN) ? (Seulement l’unité pas de phrase)
A
kg CaCO3 (eq)/tonne de résidu
8
Q
Estelle Dufresne: A quel cycle, l’essai en colonne, soumet les résidus miniers ? (1mot)
A
Cycle de mouillage-séchage
9
Q
Estelle Dufresne: Quels sont les deux essais cinétiques les plus couramment utilisé ?
A
- Cellule humide
- Essai en colonne
10
Q
Estelle Dufresne: Quel est le nom de la bactérie ayant un effet catalytique important dans la génération de rejet acide ? (Seulement le nom)
A
Acidithiobacillus ferrooxidans
11
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: De quoi résulte le drainage minier acide?
A
Il résulte de la circulation d’eaux acides produites par l’oxydation des sulfures dans divers matériaux miniers.
12
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Quelles sont les caractéristiques de eaux de DMA?
A
pH faible et la concentration des métaux et sulfates élevées.
13
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Quelle est la réaction globale de l’oxydation des sulfures?
A
FeS₂ + 15/4O₂ + 7/2H₂O → Fe(OH)₃ + 2H₂SO₄
14
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Vrai ou faux: La séquence générale de la réactivité relative des sulfures est : Pyrrhotite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > magnésite > Chalcopyrite
A
Faux
15
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Qu’est-ce qui est responsable du gonflement sulfatique des dalles de bétons de résidences dans la région de Montréal?
A
c’est l’oxydation de la pyrite framboïdale
16
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Donnez deux facteurs qui influencent la cinétique d’oxydation des sulfures.
A
-Conditions T, PO₂
-Granulométrie (surface de réaction)
-Degré de libération et accessibilité a l’oxygène
-pH de la solution interstitielle
-Sources de Feᶟ⁺
-Activité bactérienne
-Assemblage minéralogique
-Fréquence du cycle mouillage-séchage
17
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Definissez les thiosels. Et qu’est ce qui est à la base de leur oxydation?
A
Les thiosels sont des espèces intermédiaires formées lors de l’oxydation des sulfures en sulfates. C’est l’activité bactérienne.
18
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Quel sont les deux principaux essais cinétiques les plus utilises?
A
- les cellules humides
- les colonnes
19
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: De quoi dépend le choix entre l’essai en colonne et celui en cellule humide?
A
- de la problématique
-du temps dont on dispose
20
Q
Aboubacar Etienne KAMANO: Quel est le défi dans les essais cinétiques?
A
C’est de représenter le plus fidèlement les conditions du terrain en accélérant les processus géochimiques
21
Q
Islem Titey: Citer 2 facteurs qui contrôlent le Ph du DMA
A
- L’équilibre entre les réactions produisant de l’acide et les réactions qui le consume
- Les taux relatifs de ces réactions
- La disponibilité des minéraux qui génèrent ces réactions
22
Q
Islem Titey: Cochez la bonne réponse :
a)
Chalcopyrite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > Pyrrhotite > magnétite
Pyrrhotite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > chalcopyrite > magnétite
Pyrrhotite > magnétite > galène-sphalérite > chalcopyrite > pyrite-arsénopyrite
b)
Ankérite magnésienne > Sidérite > Calcite > Ankérite > Dolomite
Calcite > Sidérite > Ankérite > Ankérite magnésienne > Dolomite
Calcite > Dolomite > Ankérite magnésienne > Ankérite > Sidérite
A
a) Pyrrhotite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > chalcopyrite > magnétite
b) Calcite > Dolomite > Ankérite magnésienne > Ankérite > Sidérite
23
Q
Islem Titey: Citez les trois familles de minéraux neutralisants et donnez un minéral pour chaque famille ? (1pt)
A
- Carbonates : Calcite / Dolomite / ….
- Hydroxydes : Gibbsite / Manganite / ……
- Silicates : Chlorite / Orthose / ……
24
Q
Islem Titey: Selon le guide de caractérisation, quelles sont les caractéristiques pour lequel un rejet minier est générateur d’acide ?
A
- PNN < 20 Kg CaCO3 eq/t
- PN/PA < 2
25
Islem Titey: Quelles sont les 4 hypothèses pour conduire un test statique?
1. Pyrite comme seul sulfure
2. Calcite comme seul carbonate
3. Silicates non pris en compte
4. Réactions totales (pas de passivation)
26
Islem Titey: Donnez la formule de potentiel de neutralisation des carbonates et son unité.
PNC = % CO2 inorg * 22.74 Kg/t CaCO3 ; Kg CaCO3 eq/t
27
Islem Titey: Quels sont les 2 rôles des bactéries dans la formation du DMA ?
1. Oxydation du fer ferreux en fer ferrique
2. Oxydation directe des sulfures métalliques (MS) catalysée (10 x) par les bactéries ferrooxydante
28
Islem Titey: Quelles sont les limites du test statique ?
1. Minéralogie sur le PA : quantité d’acide libéré par les différents sulfures
2. Minéralogie PN : cinétiques des réactions des différents carbonates et des différents silicates..
29
Islem Titey: Citez les 3 informations dont on a besoin pour faire le test statistique de base.
1. La teneur en soufre total (S total).
2. Le potentiel de neutralisation brut (par titrage acide base).
3. Le pH de la pâte
30
Islem Titey: Vrai ou faux; Un essai cinétique peut être bien exploité sans une caractérisation initiale et finale : (1pt)
Faux
31
Manon: Qu’est-ce que le drainage minier acide (DMA, une phrase)?
Le drainage minier acide résulte de la circulation des eaux acides produites par l’oxydation des sulfures dans divers matériaux miniers
32
Manon: Quelle est la différence entre une oxydation directe et indirecte (une phrase)?
Une oxydation directe est une oxydation de la substance initiale avec l’oxygène alors qu’une oxydation indirecte est une oxydation ou la substance initiale ne réagit pas directement avec l’oxygène.
33
Manon: Vrai ou faux, La séquence générale:
Pyrrhotite > galéne – sphalérite > arsénopyrite >chalcopyrite > magnétite
de neutralisation de l’acide des carbonates est la suivante:
Calcite ≥ sidérite > ankérite magnésienne > ankérite > dolomite
Vrai
et
'
Faux
34
Manon: Nommer quatre facteurs d’influence sur la cinétique d’oxydation des sulfures
1. Conditions T, PO2
2. Granulométrie (surface de réaction)
3. Degré de libération et accessibilité à l’oxygène
4. pH de la solution interstitielle
Sources de Fe3+
Activité bactérienne
Assemblage minéralogique
Fréquence du cycle mouillage-séchage
35
Manon: Nommer quatre minéraux neutralisant et leur formule chimique.
Aragonite – CaCO3
Calcite – CaCO3
Dolomite – CaMg(CO3)2
Magnésite – MgCO3
36
Manon: Remplir les phrases trouées: Une réaction galvanique est ________________ de la concentration en O2 dissous. Un minéral est un agent _________ et l’autre, un agent __________. L’oxydation du minéral ayant le potentiel ____________ le plus bas sera ___________ tandis que le minéral ayant le potentiel le plus élevé sera ___________ galvaniquement.
Une réaction galvanique est _indépendante_ de la concentration en O2 dissous. Un minéral est un agent _oxydant_ et l’autre, un agent _réducteur_. L’oxydation du minéral ayant le potentiel _électrochimique_ le plus bas sera _accélérée_ tandis que le minéral ayant le potentiel le plus élevé sera _protégé_ galvaniquement.
37
Manon: Quelle est la différence entre un essai statique et un essai cinétique (une phrase)?
Un essai statique est une mesure instantanée alors qu’un essai cinétique prend en compte l’évolution de l’altération des résidus et stériles miniers
38
Manon: Quelle est la formule de potentiel d’acidité maximum (PA), unités inclues? – 1 pt
PA = % Stotal x 31.25 kg/t CaCO3
39
Manon: Nomme deux types d’essais cinétiques.
1. Cellules humides
2. Colonnes
40
Manon: Nomme une bactérie impliquée dans le DMA.
Acidithiobacillus ferrooxidans
41
SALIMA BOUKARI: Quels métaux, en plus des sulfates, peuvent être présents dans les drainages miniers type DNC ? Nommez-en trois.
Antimoine (Sb), Arsenic (As) Cadmium (Cd), Chrome (Cr), Cobalt (Co) Manganèse (Mn), Mercure (Hg), Molybdène (Mo) Nickel (Ni) Sélénium (Se) Zinc (Zn)
42
SALIMA BOUKARI: Quelle est la réaction globale de l'oxydation des sulfures ?
FeS2 + 15/4O2 + 7/2H2O -> Fe(OH)3 + 2H2SO4
43
SALIMA BOUKARI: Classez les minéraux suivants du plus réactif au moins réactif : pyrite-arsénopyrite, pyrrhotite, galène-sphalérite, chalcopyrite.
pyrrhotite , galène-sphalérite, pyrite-arsénopyrite , chalcopyrite
44
SALIMA BOUKARI: Nommez 4 minéraux neutralisant avec leurs formules chimiques
- Calcite CaCO3
- Dolomite Ca,Mg (CO3)2
- Sidérite FeCO3
- Cérrusite PbCO3
45
SALIMA BOUKARI: Quels sont les facteurs qui influencent la cinétique d'oxydation des sulfures ?
Nommez 4
* Conditions T, PO2
* Granulométrie (surface de réaction)
* Degré de libération et accessibilité à l ’oxygène
* pH de la solution interstitielle
* Sources de Fe+3 * Activité bactérienne
* Assemblage minéralogique
46
SALIMA BOUKARI: Quel processus est illustré par cette image ?
dissolution galvanique pyrite-sphalérite
47
SALIMA BOUKARI: Comment calcule-t-on le potentiel d’acidité (PA) dans un essai statique ?
PA = % S total x 31.25 Kg/t CaCO3
48
SALIMA BOUKARI: Quels sont les paramètres mesurés dans le lixiviat pendant un essai en cellules humides ? Nommez 3
Volume d’eau ajoutée/récupérée,
pH,
Eh ,
Conductivité,
Alcalinité et acidité,
Oxygène dissout,
[Fe2+] et [Fe3+],
Sulfates,
Métaux en solution : Fe, Mn, Cr, Ni, Co, As, Pb, Zn, Cu, Cd, Se, Bi, Sb, Hg, Ba, …,
Autres ions en solution : Ca, Mg, Si, Al, K, Na
49
SALIMA BOUKARI: Quels sont Les 2 principaux types d’essais cinétiques ?
1. cellules humides
2. colonnes
50
SALIMA BOUKARI: Le choix entre l’essai en colonne et celui en cellule humide dépend de : (2 paramètres )
1. de la problématique
2. du temps dont on dispose
51
Alix-Xiang Claing: Quelle est la principale différence entre l’oxydation directe et indirecte?
Oxydation directe 1 mole de pyrite pour 2 moles d’hydroxyde
Oxydation indirecte 1 mole de pyrite pour 16 moles d’hydroxyde
52
Alix-Xiang Claing: Nommez 3 facteurs influençant la cinétique d’oxydation des sulfures
- Conditions T,PO2
- Granulométrie (surface de réaction)
- Degrés de libération et accessibilité à l’oxygène
- pH de la solution interstitielle
- Sources de Fe3+
- Activité bactérienne
- Assemblage minéralogique
- Fréquence du cycle mouillage-séchage
53
Alix-Xiang Claing: Définir ce que sont les thiosels.
Ce sont des composés de soufre partiellement oxydés, métastables en solution
aqueuse. Ces espèces intermédiaires sont formées lors de l’oxydation des sulfures en
sulfates.
54
Alix-Xiang Claing: Complétez la définition suivante sur les essais statiques :
<< Il s’agit de mesures ____________________________ soumises à un calcul, et qui permettent de connaître, de __________________________________________________, le pouvoir _______________________________ d’un matériau quelconque.>>
<< Il s’agit de mesures _instantanées_ soumises à un calcul, et qui permettent de connaître, de _façon très sommaire et rapide_, le pouvoir _alcalin ou acidifiant_ d’un matériau
quelconque.>>
55
Alix-Xiang Claing:
a) Nommez 2 hypothèses à considérer pour les essais statiques.
b) Quelles sont les formules du potentiel d’acidité maximum et du potentiel de
neutralisation des carbonates? Inscrire vos réponses avec les unités.
a)
- Pyrite comme seul sulfure
- Calcite comme seul carbonate
- Silicate non pris en compte
- Réactions totales (pas de passivation, etc)
b)
- PA = %Stotale x 31,25 kg CaCO3/ t
- PNC = % CO2 x 22,74 kg CaCO3 /t
56
Alix-Xiang Claing:
Qu’est-ce que des essais cinétiques?
Moyens expérimentaux qui permettent de déterminer le taux de production d’acide et de prédire l’évolution de l’altération (oxydation) des résidus et stériles miniers
57
Alix-Xiang Claing :
a) Nommez les 2 types d’essais cinétiques.
b) Nommez 2 critères qui définissent le choix des essais cinétiques
a) Cellules humides et colonnes
b) Selon la problématique et le temps dont on dispose
58
Alix-Xiang Claing:
Comment se produit le processus galvanique?
Une réaction galvanique peut se produire lorsque deux sulfures sont en contact
dans une solution électrolytique
59
Alix-Xiang Claing:
Vrai ou faux :
a) << L’oxydation du minéral ayant le potentiel électrochimique le plus élevé sera
accélérée tandis que le minéral ayant le potentiel le plus bas sera protégé
galvaniquement>>
b) <>
a) Faux
b) Faux
60
Alix-Xiang Claing:
Écrire la séquence générale, en ordre décroissant (plus réactif > moins
réactif), de la réactivité relative des sulfures.
Pyrrhotite > Galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > Chalcopyrite > Magnétite
61
Bilal Tadjer: Le DMA résulte de quoi?
La circulation d’eau acides produites par l’oxydation de sulfures dans divers matériaux miniers (parc à résidus, haldes de stériles, minerais, galerie de mine, fosse, etc…). Ces eaux de DMA sont caractérisées par un pH faible et des [Mé] et SO4 élevées.
62
Bilal Tadjer: Nommez trois des principaux sulfures.
Pyrite,
Pyrrhotite,
Chalcopyrite,
Troilite, Pentlandite, Greigite, Marcassite,
Millérite, Violarite, Bornite, , Chalcosite, Covellite, Cubanite,
Énargite, Tennantite, Sphalérite, Wurtzite, Galène, Molybdénite, Stibnite,
Arsénopyrite, Orpiment, Proustite, Réalgar, Cobaltite, Linnaeite, Greenockite,
Cinnabre, Alabandite, Hauerite.
63
Bilal Tadjer: Vrai ou faux; la réaction suivante est une réaction d’oxydation directe.
2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4(SO4)2- + 4H+
Vrai.
64
Bilal Tadjer: Quel est le produit en gras résultant de la réaction globale?
FeS2 + 15/4O2 + 7/2H2O → Fe(OH)3 + **2H2SO4**
Acide sulfurique
65
Bilal Tadjer: Nommez trois facteurs d’influence sur la cinétique d’oxydation des
sulfures.
Conditions T (température), PO2 (pression atmosphérique),
granulométrie (surface de réaction),
degré de libération et accessibilité à
l’oxygène,
pH de la solution interstitielle,
sources de Fe+3,
activité bactérienne,
assemblage minéralogique,
fréquence du cycle mouillage-séchage.
66
Bilal Tadjer: Nommez le nom de deux de ces trois minéraux neutralisants.
CaCO3 :
CaMg(CO3)2 :
FeCO3 :
CaCO3 : Calcite,
CaMg(CO3)2 : Dolomite
FeCO3 : Sidérite
67
Bilal Tadjer: Dans quel scénario une réaction galvanique se produit?
Lorsque deux sulfures sont en contact avec une solution électrolytique
68
Bilal Tadjer: Deux bactéries importantes impliquées dans la formation du DMA ont
été discutées en classe, nommez l’une de ces deux bactéries.
Acidithiobacillus ferrooxidans,
Acidithiobacillus thiooxidans.
69
Bilal Tadjer: Nommez et décrivez l’une des méthodes d’identification et dénombrement pour évaluer l’abondance des populations bactériennes dans les échantillons de résidus miniers.
Évaluation qualitative de l’activité des populations de bactéries en
flacons agités,
dénombrement des différentes populations bactériennes sur
milieux gélosés (solides),
dénombrement des différentes populations bactériennes dans des tubes à essais par la technique du nombre le plus probable MPN
70
Bilal Tadjer: Vrai ou faux; les bactéries indigènes sulfooxydantes (SOB) et ferrooxydantes (IOB) ont un effet catalytique négligeable dans la génération du DMA au niveau de l’oxydation du Fe2+ en Fe3+ et du soufre réduit en H2SO4.
Faux.
71
Charles-Éric Pelletier: Quelles sont les caractéristiques des eaux de DMA?
Un pH faible et des concentrations de métaux et de sulfates élevées.
72
Charles-Éric Pelletier: Pourquoi la réaction d’oxydation indirecte est plus problématique que la
réaction d’oxydation directe?
La réaction indirecte implique la formation de 16 moles d’ions H+ pour une mole de
pyrite, alors que la réaction directe implique la formation de 2 moles d’ions H+ pour
une mole de pyrite.
73
Charles-Éric Pelletier: Classez les sulfures suivants par ordre décroissant de réactivité.
Chalcopyrite - Magnétite - Pyrrhotite
Pyrrhotite > Chalcopyrite >Magnétite
74
Charles-Éric Pelletier: La pyrite s’oxyde de 20 à 100 fois plus rapidement que la
pyrrhotite.
Faux
75
Charles-Éric Pelletier: Nommez 3 facteurs d’influences sur la cinétique d’oxydation des sulfures
- Conditions T, PO2
- Granulométrie (surface de réaction)
- Degré de libération et accessibilité à l’oxygène
- pH de la solution interstitielle
- Source de Fe3+
- Activité bactérienne
- Assemblage minéralogique
- Fréquence du cycle mouillage-séchage
76
Charles-Éric Pelletier: Qu’est-ce que des thiosels?
Des composés de soufre partiellement oxydés, métastables en solutions aqueuses
77
Charles-Éric Pelletier: Quelles sont les étapes du cycle de mouillage et de séchage
Résidu saturé
Étape de drainage
Étape d’évaporation
Étape d’oxydation
78
Charles-Éric Pelletier: VRAI ou FAUX? Une réaction galvanique est indépendante de la concentration
en O2 dissous?
Vrai
79
Charles-Éric Pelletier: Tous les matériaux dont la teneur en _________ est supérieur à ______ doivent être
soumis aux essais statiques de prédiction du DMA.
Tous les matériaux dont la teneur en _Stotal_ est supérieure à _0,04%_ doivent être
soumis aux essais statiques de prédiction du DMA
80
Charles-Éric Pelletier: Quel est l’objectif des essais cinétiques?
Déterminer le taux de production d’acide et de prédire l’évolution de l’altération
(oxydation) des résidus et stériles miniers
81
Jérémie Pelletier:
Lequel des choix suivants n’affecte pas le pH du DMA
a. L’équilibre entre les réactions produisant de l’acide et les réactions qui le
consume
b. Les taux relatifs de ces réactions
c. La quantité de 235U
d. La disponibilité des minéraux qui génèrent ces réactions
g. La quantité de 235U
82
Jérémie Pelletier:
Vrai ou Faux ? (2pts) :
2. Pyrrhotite > Galène-Sphalérite > Pyrite-Arsénopyrite > Chalcopyrite > Magnétite
Vrai
83
Jérémie Pelletier:
Le minéraux acidivores sont des minéraux neutralisants
Faux
84
Jérémie Pelletier:
Complétez l’équation d’oxydation directe suivante :
4. ___FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4SO42- + ___H+
2 FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4SO42- + 4 H+
85
Jérémie Pelletier:
Complétez l’équation d’oxydation indirecte suivante :
5. ___FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ +2SO42- + ___H+
0 FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ +2SO42- + 16 H+
86
Jérémie Pelletier:
Donnez l’équation d’oxydation globale des sulfures :
FeS2 + 15/4O2 +7/2H2O → Fe(OH)3 + 2H2SO4
87
Jérémie Pelletier:
Nommez trois facteurs d’influences sur la cinétique d’oxydation des sulfures
. Conditions T, PO2
5. Granulométrie (surface de réaction)
6. Degré de libération et accessibilité à l’oxygnène
7. pH de la solution interstitielle
8. Sources Fe3+
9. Activité bactérienne
10. Assemblage minéralogique
11. Fréquence du cycle mouillage-séchage
88
Jérémie Pelletier:
Les matériaux sont classés comme ″à faible risques″ s’ils ne sont pas considérés… Nommer 3
4. Acidogènes
5. Lixiviables
6. Cyan#)urés
7. Contaminés par des composés organiques
8. Radioactifs
9. Inflammables ou à risques élevés
89
Jérémie Pelletier:
Nommez 3 des 5 réactions limitant la concentration en métaux
4. Précipitation (croissance d’un solide en 3D)
5. Adsorption
6. Absorption
7. Dilution
8. Activité bactérienne (biosorption
90
Jérémie Pelletier:
Nommez 3 minéraux Carbonates :
4. Argonite (CaCO3)
5. Calcite (CaCO3)
6. Dolomite (CaMg(CO3)3)
7. Magnésite (MgCO3)
8. Ankérite, Kuthnohorite, Sidérite, Smithsonite, Cerrusit
91
Maïté Paré: Complétez les réactions d’oxydation des sulfures suivant et indiquer s’il s’agit d’une réaction directe, indirecte ou globale :
92
Maïté Paré: En fonction de la réactivité relative des sulfures, classez ces différents sulfures : Chalcopyrite, Magnétite, Galène-sphalérite, Pyrrhotite, Pyrite-arsénopyrite
Pyrrhotite > Galène-sphalérite > Pyrite-arsénopyrite > Chalcopyrite > Magnétite
93
Maïté Paré: Nommer 3 facteurs d’influences sur la cinétique d’oxydation des sulfures.
* Conditions T, PO2
* Granulométrie (surface de réaction)
* Degré de libération et accessibilité à l ’oxygène
* pH de la solution interstitielle
* Sources de Fe+3
* Activité bactérienne
* Assemblage minéralogique
* Fréquence du cycle mouillage-séchage
94
Maïté Paré: Qu’est-ce qu’un thiosel? Quel traitement n’est pas très efficaces contre l’acidité générée par l’oxydation des thiosels?
Composés de soufre partiellement oxydés, métastables en solutions aqueuses / espèces intermédiaires formées lors de l’oxydation des sulfures en sulfates (0,5)
Le traitement de neutralisation à la chaux n’est pas très efficace. (0,5)
95
Maïté Paré: Quelles sont les 3 familles de minéraux neutralisants?
Carbonates, Hydroxydes, Silicates (1)
96
Maïté Paré: Nommer les 2 bactéries qui sont le plus impliquées dans la formation du DMA.
Acidithiobacillus ferrooxidans (0,5)
Acidithiobacillus thiooxidans (0,5)
97
Maïté Paré: Vrai ou Faux ? Dans une réaction galvanique, le minéral ayant le potentiel le plus élevé sera protégé et la réaction se fait sans l’intervention de l’oxygène. (1)
Vrai
98
Maïté Paré: Pour les essaies en cellules humides, quels sont les 3 étapes du cycle de mouillage-séchage (7 jours)?
3 jour(s): circulation d’air sec
3 jour(s): circulation d’air humide
1 jour(s): Rinçage
99
Maïté Paré: Pour un essaie cinétique, encerclez ce qui ne correspond pas à la préparation des échantillons d’un essaie cinétique.
a) Les échantillons de résidus miniers conservent leur humidité d’origine.
b) Les stériles miniers sont broyer finement.
c) Le nombre d’échantillons pour un site donné reflète son hétérogénéité.
d) Les échantillons sont homogénéisés.
b) Les stériles miniers sont broyer finement.
100
Maïté Paré:
a) Est-ce qu’un pourcentage de souffre total de 30% est élevé? Faut-il faire des essais
statiques (indiquer le pourcentage de souffre total à considérer)?
b) On réalise que le matériel a un très grand pouvoir neutralisant et le ratio PN/PA est de 1,2. Faudrait-il faire des essais cinétiques?
Oui, très élevé. Il faut faire des essais statiques car le pourcentage de souffre total est supérieur à 0,04%.
Oui, car PN/PA est entre 3 et 1 et donc dans la zone incertaine.
101
Nur Erhalac : En une phrase, quel est l’avantage principale d’un essai statique?
Permet de connaitre rapidement le pouvoir alcalin ou acidifiant d’un matériau.
102
Nur Erhalac : Nommez 3 hypothèses d’un essai statique
-Pyrite comme seul sulfure
-Calcite comme seul carbonate
-Silicates non pris en compte
-Réactions totales (pas de passivation)
103
Nur Erhalac : Une mole de pyrite produit_______________ d’acide surlfurique qui seront neutralisées par ________________________.
Une mole de pyrite produit _deux moles d’acide sulfurique_ qui seront neutralisées par _deux moles de calcite_.
104
Nur Erhalac : Pourquoi est-ce que l’oxydation indirecte est plus problématique que l’oxydation directe?
Parce que l’oxydation indirecte génère 16 moles d’ions H+ pour une mole de
pyrite.
105
Nur Erhalac : Vrai ou Faux, la séquence générale de réactivité relative des sulfures
est la suivante : Pyrrhotite > Galène-Sphalérite > Chalcopyrite > Pyrite-Arsénopyrite > Magnétite ?
Faux
106
Nur Erhalac : Nommez 3 facteurs d’influences sur la cinétique d’oxydation des
sulfures.
-Conditions T, PO2
-Granulométrie (surface de réaction)
-Degré de libération et accessibilité à l’oxygène
-pH de la solution interstitielle
-Sources de Fe+3
-Activité bactérienne
-Assemblage minéralogique
-Fréquence du cycle mouillage-séchage
107
Nur Erhalac : Que sont des Thiosels?
Des espèces intermédiaires formées lors de l’oxydation des sulfures en sulfates.
108
Nur Erhalac : Quand est-ce qu’une réaction galvanique peut se produire?
Quand deux sulfures sont en contact dans une solution électrolytique
109
Nur Erhalac : Nommez 3 réactions limitant la concentration en métaux
-Précipitation
-Sorption
-Adsorption
-Absorption
-Dilution
-Activité bactérienne
110
Nur Erhalac : Le choix entre l’essai en colonne et celui en cellule humide dépend de quoi?
-De la problématique
-Du temps que l’on dispose
111
Arnaud Lavoie-Giguère: Quelles sont les deux propriétés de l’oxydation indirecte de la pyrite la rendant plus dommageable que l’oxydation directe?
1. se fait sans présence d’oxygène dans les réactifs
2. génère 4 fois plus d’ions H+
112
Arnaud Lavoie-Giguère: Replacer ces sulfures selon leur réactivité relative :
(Chalcopyrite, pyrite/arsénopyrite, magnétite, pyrrhotite, galène/sphalérite)
Pyrrhotite > Galène/sphalérite > Pyrite/arsénopyrite > Chalcopyrite >
Magnétite
113
Arnaud Lavoie-Giguère: Je fais une analyse des minéraux en présence dans mon drainage minier et je constate que, malgré la présence de pyrite, il y a aussi de la sidérite (FeCO3), un minéral neutralisant. Pourquoi ce minéral neutralisant n’est pas idéal comparé à d’autre ayant la même réactivité?
La sidérite génère des ions Fe2+ lors de sa neutralisation et (0.5) ces ions mènent à de l’oxydation indirecte de la pyrite.
114
Arnaud Lavoie-Giguère: Qu’est-ce qu’un essai cinétique? Qu’est-ce qui le différencie d’un test
statique?
(0.75) Un essai qui se déroule sur une plus ou moins longue période ( 20
semaine à + d’un an) (0.25) avec des rinçages répétitifs.
(0.25) Un essai statique n’incorpore pas de notions de temps
115
Arnaud Lavoie-Giguère: Quel est le critère obligent les matériaux à être soumis à des essais statiques?
une teneur en Stot supérieure à 0.04%
116
Arnaud Lavoie-Giguère: La bactérie Acidithiobacillus ferrooxidans joue un rôle important dans la formation du DMA. Nommez deux effets de sa présence.
(0.5) Agit comme catalyseur dans l’oxydation directe des sulfures
métalliques
(0.5) Oxyde les fers ferreux en fers ferriques
117
Arnaud Lavoie-Giguère: Une réaction galvanique se produit sur un échantillon dans une solution électrolytique. De la pyrite agit comme cathode et peut accélérer l’oxydation de pyrrhotite agissant comme l’anode. Quel potentiel est en cause et quel minéral possède ce potentiel le plus élevé?
(0.25) Le potentiel électrochimique
(0.75) La pyrite a un potentiel électrochimique plus élevé
118
Arnaud Lavoie-Giguère: Donnez la formule chimique de ces minéraux neutralisants :
Calcite :
Dolomite :
Magnésite :
Calcite : CaCO3
Dolomite : CaMg(CO3)2
Magnésite : MgCO3
119
Arnaud Lavoie-Giguère: Le Guide de caractérisation considère qu’un résidu minier sera
potentiellement acidogène selon deux critères. Nommez-les.
(0.5) PNN < 20 kg CaCO3 eq./t
(0.5) PN/PA<2
120
Arnaud Lavoie-Giguère: Nommez 3 facteurs d’influence sur la cinétique d’oxydation des sulfures
(Conditions T, PO2),
(Granulométrie),
(Degré de libération et accessibilité à l’oxygène),
(pH de la solution interstitielle), (Sources de Fe3+),
(Activitébactérienne),
Assemblage minéralogique),
(Fréquence du cycle mouillage-séchage
121
William Lacombe: Vrai ou faux : un pH peut être négatif?
Vrai
122
William Lacombe: Pourquoi la réaction d’oxydation indirecte est plus problématique que la réaction
d’oxydation directe ?
La réaction d'oxydation indirecte entraîne la formation de 16 moles d'ions H+ pour
chaque mole de pyrite, tandis que la réaction directe en produit 2 moles. Par conséquent, l'acidité générée par la réaction indirecte est beaucoup plus élevée que celle de la réaction directe.
123
William Lacombe: Veuillez classer les 3 sulfures suivants par ordre décroissant de réactivité relative
(le plus réactif au moins réactif) : Magnétite, Pyrrhotite et Pyrite
Pyrrhotite > Pyrite > Magnétite
124
William Lacombe: Quel type d’oxydation de la pyrite est responsable du gonflement sulfurique des
dalles de béton de résidences dans la région de Montréal ?
L’oxydation de la pyrite framboÏdale
125
William Lacombe: Nommer 3 facteurs qui influencent la cinétique d’oxydation des sulfures
* Conditions T, PO2 ;
* Granulométrie (surface de réaction)
* Degré de libération et accessibilité à l’oxygène
* pH de la solution interstitielle
* Source de Fe3+
* Activité bactérienne
* Assemblage minéralogique
* Fréquence du cycle mouillage-séchage
126
William Lacombe: Vrai ou faux : À réactivité relative à pH 5, la calcite est plus réactive que le quartz
VRAI
127
William Lacombe: Expliquer brièvement le processus galvanique
Une réaction galvanique peut se produire lorsque deux sulfures sont en contact dans une solution électrolytique. L’oxydation du minéral ayant le potentiel électrochimique le plus bas sera accélérée tandis que le minéral ayant le potentiel le plus élevé sera protégé galvaniquement
128
William Lacombe: Quelles sont les 4 hypothèses prises en considération pour un essai statique
* Pyrite comme seul sulfure
* Calcite comme seul carbonate
* Silicates non pris en compte
* Réactions totales
129
William Lacombe: Quel est le principal défi des essais cinétiques
Le principal défi est de représenter le plus fidèlement les conditions de terrain en accélérant les processus géochimiques
130
William Lacombe: Identifier les deux bactéries principales impliquées dans la formation du DMA
* Acidithiobacillus ferrooxidans
* Acidithiobacillus thiooxidans
131
Emilienne Rachel KENKO: Définissez DMA, donnez ses caracteristiques
DMA est la résultante de la circulation d’eaux acides produites par l’oxydation des
sulfures dans divers matériaux miniers.
Caractéristiques :
pH faible, les concentrations en métaux et sulfate élevées.
132
Emilienne Rachel KENKO: Donnez les types de drainages miniers tout en spécifiant le pH pour chaque type
Alcalin pH >9 ;
Neutre 6 < pH < 9;
Acide pH < 6;
Autres pH variable.
133
Emilienne Rachel KENKO: Donnez pour chaque types de réaction d’oxydation le nombre de moles de sulfure et la quantité d’acide produit. Nommer l’acide produit à la fin de l’oxydation des sulfures
Pour l’oxydation directe 2 moles de sulfure produisent 4 moles d’acide
Pour l’oxydation indirecte 1 mole de sulfure produit 16 moles d’acide
Le produit final est l’acide sulfurique.
134
Emilienne Rachel KENKO: Donnez 3 réactions limitant la concentration en métaux
-Précipitation
-Sorption
-Adsorption
-Absorption
-Dilution
-Activité bactérienne
135
Emilienne Rachel KENKO: Parmi les choix de réponse suivant, sélectionnez la séquence générale qui représente la réactivité relative des sulfures.
A)Pyrrhotite > Galène-Sphalérite > Magnétite > Chalcopyrite > Pyrite-arsénopyrite
B)Pyrrhotite > Pyrite-arsénopyrite > Chalcopyrite > Galène-Sphalérite > Magnétite
C)Pyrrhotite > Galène-Sphalérite > Pyrite-arsénopyrite > Chalcopyrite > Magnétite
D)Pyrite-arsénopyrite > Pyrrhotite > Magnétite > Chalcopyrite > Galène-Sphalérite
C)Pyrrhotite > Galène-Sphalérite > Pyrite-arsénopyrite > Chalcopyrite > Magnétite
136
Emilienne Rachel KENKO: Classez les neutralisants suivant leur pouvoir neutralisant. Calcite, Dolomite, Ankérite- magnésienne, Ankérite, Sédérite
Calcite >= Dolomite > Ankérite- magnésienne > Ankérite > Sédérite
137
Emilienne Rachel KENKO: Donnez les 4 étapes de prédictions du DMA
1. Observation du terrain;
2. Les éssais statiques;
3. Les éssais cinétiques;
4. Les tests de lixiviation.
138
Emilienne Rachel KENKO: Donnez les hypothèses de l’éssais statique
* Pyrite comme seul sulfure
* Calcite comme seul carbonate
* Silicates non pris en compte
* Réactions totales
139
Emilienne Rachel KENKO: Donnez les 2 noms des bactéries qui participent à l’oxydation des sulfures et du soufre
1. Acidithiobacillus ferrooxidans
2. Acidithiobacillus thiooxidans
140
Emilienne Rachel KENKO: Répondez par vrai ou par faux. En laboratoire lors des différents éssais une quantité d’echantillon est réquise pour représenter la réali†é du terrain
Vrai
141
Adam Nouri: Expliquez le processus d’une réaction galvanique, en précisant le rôle des deux
minéraux.
Une réaction galvanique se produit lorsque deux sulfures sont en contact dans une
solution électrolytique. Ce type de réaction est indépendante de la concentration en O2 dans la mesure où un minéral agit comme agent oxydant et l’autre comme réducteur. L’oxydation du minéral ayant le potentiel électrochimique le plus bas sera accélérée tandis que le minéral ayant le potentiel le plus élevé́ sera protégé́ galvaniquement.
142
Adam Nouri: Quelle réaction chimique (en précisant le type de réaction et le type d’ions en
jeu) est à la base de la formation du drainage minier acide ?
La réaction chimique à la base de la formation du DMA est l’oxydation des sulfures
143
Adam Nouri: Vrai ou faux ? Les minéraux neuralisant à altération rapide vont permettre une meilleure neutralisation de l’acide.
Vrai
144
Adam Nouri: Nommez trois des principaux sulfures :
Pyrite, Pyrrhotite, Chalcopyrite,
145
Adam Nouri: Nommez trois minéraux neutralisants :
Calcite, Dolomite, Magnésite,
146
Adam Nouri: Vrai ou faux ? Les ions sulfates sont directement responsables de l’acidification
Faux
147
Adam Nouri: À partir de quelle étape du cycle de vie d’une mine est-il possible de réaliser des
essais statiques ?
Il est possible de réaliser ces essais dès l’étape de l’exploration.
148
Adam Nouri: Quels sont les principaux objectifs des essais cinétiques ?
Ces essais permettent de déterminer le taux de production d’acide et de prédire
l’évolution de l’altération (oxydation) des résidus et stériles miniers.
149
Adam Nouri: Quelle est la différence au niveau de l’humidité désirée des échantillons pour les
deux types d’essais (statique et cinétique) ?
Pour ce qui est des essais cinétiques, on exige que les échantillons soient conservés à
humidité originale, alors que pour les essais statiques, on exige que les échantillons soient séchés.
150
Adam Nouri: Nommez les deux principales sortes d’essais cinétiques.
1. Essais en cellule humide
2. Essais en colonne.
151
Frédéric Cournoyer: Auparavant, plusieurs informations concernant les essais statiques étaient présentes dans la Direction 019, dans quel document se retrouvent-elles maintenant?
Guide de caractérisation des résidus miniers et du minerais
152
Frédéric Cournoyer: Complète cette phrase trouée sur les essais statiques : Il s’agit de mesures instantanées soumises à un calcul, et qui permettent de connaître, de façon__________ et _______________, le pouvoir____________ ou _____________ d’un matériau quelconque.
Il s’agit de mesures instantanées soumises à un calcul, et qui permettent de connaître, de façon _Sommaire et,_ et _Rapide_, le pouvoir _Alcalin_ ou _Acidifiant_ d’un matériau quelconque
153
Frédéric Cournoyer: Nomme deux types d’essais cinétiques
Essais en cellules humides,
essais en colonne,
consommation d’oxygène in situ,
minicellules d’altératio
154
Frédéric Cournoyer: Vrai ou faux : Les sulfates peuvent être générateurs d’acide (encerclez la réponse)
Faux
155
Frédéric Cournoyer: Vrai ou faux : Lors de l’oxydation des sulfures, la réaction indirecte est plus problématique que la réaction directe (encerclez la réponse)
VRAI
156
Frédéric Cournoyer: Nomme deux facteurs d’influences sur la cinétique d’oxydation des sulfures
Conditions T, PO2 /
Granulométrie (surface de réaction) /
Degré de libération et accessibilité à l ’oxygène /
pH de la solution interstitielle /
Sources de Fe+3 /
Activité bactérienne /
Assemblage minéralogique /
Fréquence du cycle mouillage-séchage
157
Frédéric Cournoyer: Quel est le minéral avec la plus grande réactivité des sulfures?
☐ Pyrrhotite
☐ Pyrite
☐ Chalcopyrite
Pyrrhotite
158
Frédéric Cournoyer: Balance l’équation suivante:
1 FeS2 + __Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ +2SO42- + __ H+
1 FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O → 15Fe2+ +2SO42- + 16 H+
159
Frédéric Cournoyer: Nomme la bactérie la plus importante impliquée dans le DMA
Thiobacillus ferrooxidans
160
Frédéric Cournoyer: Quelle est la condition principale pour qu’une réaction galvanique se produise et de quoi la réaction est-elle indépendante?
Deux sulfures sont en contact dans une réaction électrolytique + indépendante de la
concentration en oxygène
161
Théo Lefebvre-Tixier: Une eau de couleur rouge vif est un signe indéniable de la présence de DMA dans l’effluent par la précipitation des hydroxydes de fer.
Faux, il s’agit en général d’un mauvais signe mais pas obligatoirement de DMA.
162
Théo Lefebvre-Tixier: Une halde à stériles est nécessairement non-générateur de DMA dû à une granulométrie de plus grand diamètre ralentissant considérablement les réactions de génération d’acide.
Faux, les haldes peuvent générer du DMA et réactions rapides avec convections + bactéries.
163
Théo Lefebvre-Tixier: Trouver le coefficient de l’oxygène dans la réaction globale d’oxydation des sulfures :
FeS2 + x O2 + 72⁄ H2O → Fe(OH)3 + 2H2SO4
x = 15/4
164
Théo Lefebvre-Tixier: Quel sulfure à une réactivité beaucoup plus élevée que la pyrite (20 à 100 fois)?
La pyrrhotite
165
Théo Lefebvre-Tixier: La pyrite agit comme ______________ et peut accélérer l’oxydation et la dissolution de la pyrrhotite, ou de la sphalérite
cathode
166
Théo Lefebvre-Tixier: Quel est la teneur en Stotal(%) minimale à laquelle les matériaux doivent être systématiquement soumis à des essais statiques?
0.04%
167
Théo Lefebvre-Tixier: Quelle est l’unité utilisé pour mesurer le PA et le PN lors des essais statiques?
kg CACO3 (éq) / tonne
168
Théo Lefebvre-Tixier: Nommez deux avantages principaux des essais cinétiques :
1 : Évolution temporelle
2 : Test des scénarios de restauration
169
Théo Lefebvre-Tixier: Outre la granulométrie, quel est la principale différence entre les cellules humides de stériles et de résidus?
Entrée d’air : Au-dessus de l’échantillon pour tailings, dessous pour les stériles
170
Théo Lefebvre-Tixier: Quelle bactérie est-il recommandé d’ajouter lors des essais cinétiques?
a) Acidithiobacillus ferrooxidans
b) Acidithiobacillus thiooxidans
c) Sulfobacillus thermosulfidooxidans
d) Sulfolobus metallicus
e) Aucune bactérie
e) Aucune bactérie (BACTÉRIES ADAPTÉES DÉJÀ PRÉSENTES
171
LEKHDIMI Abdennour : Définition du Drainage minier acide (DMA) ?
Circulation d ’eaux acides produites par l ’oxydation de sulfures dans divers matériaux
miniers (parc a résidus, halDes de stériles, minerais, galerie de mine, fosse etc…). Ces
eaux de DMA sont caractérisées par un pH faible et des [Me] et [SO4] élevées.
172
LEKHDIMI Abdennour : Quels sont les 3 métaux qui nécessitent une concentration de pH élevée pour se précipiter?
ZINC (Zn ) – NICKEL(Ni) – MANGANÉSE(Mn)
173
LEKHDIMI Abdennour : citiez trois impacts environnementaux de Thiosels ?
-il génère de l’acide lorsqu`oxydé :
-il diminue le ph dans les cours d’eau (toxicité)
- entraine la dissolution de métaux dans les sédiments
-Traitement de neutralisation par la chaux est pas très efficace
-oxydation est reliée a l’activité bactérienne
174
LEKHDIMI Abdennour : Entourez la bonne réponse à la séquence générale de la réactivité relative des sulfures :
1- Pyrrhotite >galéne-sphalérite >pyrite-arsénopyrite >chalcopyrite >magnétite
2- Pyrrhotite >chalcopyrite >galéne-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > magnétite
3- Chalcopyrite > Pyrrhotite>galéne-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > magnétite
1- Pyrrhotite >galéne-sphalérite >pyrite-arsénopyrite >chalcopyrite >magnétite
175
LEKHDIMI Abdennour : Vrai ou faux: En processus galvanique :
- L’oxydation du minéral ayant le potentiel électrochimique le plus bas sera accélérée tandis que le minéral ayant le potentiel le plus
élevé sera protégé galvaniquement.
VRAI
176
LEKHDIMI Abdennour : Vrai ou faux: En processus galvanique : Une réaction galvanique est indépendante de la concentration en O2 dissous; un minéral est un agent oxydant et l’autre, un agent réducteur.
VRAI
177
LEKHDIMI Abdennour : Quelles sont les hypothèses qui conduit un essai statique ? nommez trois :
- 1-pyrite comme seul soufre
2-calcite comme seul carbonate
3-silicat non pris en compte
4-réaction total pas de passivation
178
LEKHDIMI Abdennour : Pour mener l’essai statique de base, on doit disposer de quelle information ? nommez trois
1- la teneur en soufre total
2-le potentiel de neutralisation brut
3-ph de la pate
179
LEKHDIMI Abdennour : Donnez la formule de Potentiel d’acidité des sulfures (PAS), et son unité?
PAS= Ssulfure *31.25 Kg CaCo3(eq)/t
180
LEKHDIMI Abdennour : nommez une bactérie importante impliquée dans la formation du DMA ?
Acidithiobacillus ferroxidans – acidithiobacillus thiooxidans
181
LEKHDIMI Abdennour : quels sont les essais cinétiques les plus courant ?
Essai cellule humide
Essai colonne
