Séquestration du CO 2 par les rejets miniers: Cas du Projet Dumont de RNC Minerals
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- Jean-Sébastien Laberge
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1 L UQAT, l université au cœur des mines Séquestration du CO 2 par les rejets miniers: Cas du Projet Dumont de RNC Minerals El Hadji Babacar Kandji 21 Juin 2017 Benoît Plante, Bruno Bussiere, Georges Beaudoin
2 Introduction Augmentation du CO 2 dans l atmosphère Progrès scientifiques Explosion démographique 400 Augmentation des émissions de gaz à effet serre: Conséquences à plusieurs niveaux: Changements climatiques (NASA) Augmentation du niveau des océans (GIEC, 2007) 2
3 Introduction Augmentation des émissions de gaz à effet de serre 49 Gt 27 Gt (IPCC, 2014) 3
4 Introduction Moyens de mitigation: Politique prônant l efficacité énergétique et la reforestation. Piégeage du CO 2 dans les formations géologiques. Piégeage du CO 2 dans les océans. (GIEC, 2005) La carbonatation minérale. 4
5 Introduction Carbonatation minérale La carbonatation minérale est la fixation du CO 2 par les matériaux et roches riches en métaux alcalins ou alcalino-terreux et métaux de transition (ex. sodium, calcium, magnésium ) pour former divers carbonates. Processus naturel et lent sous des pressions et des températures ambiantes. Les roches mafiques et ultramafiques (ex. dunite, péridotite, serpentinite) sont riches en minéraux séquestreurs de carbone (ex. serpentine, olivine, brucite). Présence d importants gisements de roches mafiques et ultramafiques dans le monde. 5
6 Introduction La répartition mondiale des gisements associés aux contextes ultramafiques et mafiques. (BRGM, 2011) Il est théoriquement possible de fixer la totalité du CO 2 excédentaire dans l atmosphère (Lackner, 1995). 6
7 La carbonatation minérale - Active Usine de carbonatation minérale Introduction Coûteux Énergivores 7
8 Introduction La répartition mondiale des gisements associés aux contextes ultramafiques et mafiques. (BRGM, 2011) Certains de ces gisements sont associes à des métaux de base (Ni, Cu) ou à des minéraux de valeurs (Diamant, amiante) 8
9 La carbonatation minérale - Passive Réaction spontanée Plusieurs avantages: Peu coûteux. Les roches sont déjà minées et exposées sur de large surface. Ne nécessite aucun suivi. Introduction Carbonates stables sur l échelle de temps géologique. 5Mg CO OH + 4H 2 O Évaporation (Wilson et al., 2009) Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 4H 2 O 9
10 Introduction Carbonatation passive des rejets miniers Sites miniers déjà étudiés: Au Canada: Diavik Clinton Creek Thedford Mines En Australie: Mount Keith Woodsreef Chrysotile Mine En Norvège: Feragen ultramafic body 10
11 Objectif Étudier la carbonatation passive des rejets de la future mine de RNC Minerals 11
12 Projet Dumont: Localisation du site (RNC, 2013) 12
13 Projet Dumont Gisement de Ni sur une formation ultramafique. Mine à ciel ouvert. Durée de vie de 33 ans. ~2 Gigatonnes de stériles et de rejets de concentrateur. (RNC, 2013) 13
14 Matériaux étudiés 5 lithologies Rejets de concentrateur ou tailings Stériles ou waste rock 14
15 Essais cinétiques Mini-cellules Colonne 15
16 Résultats Évolution du % CO 2 à la surface des matériaux Certains matériaux de Dumont ne séquestrent pas de CO 2. Tailings mini cell %CO2 final %CO2 initial Augmentation de la quantité de CO 2 en surface. Tailings Waste Stériles Rocks Footwall Ultramafic Augmentation importante du CO 2 séquestré avec un essai plus agressif (minicell.) Low Grade Dunite Upper Peridotite % CO 2 dans les rejets 16
![Quantité de CO 2 (kgco 2 /t) Résultats La brucite [Mg(OH) 2 ] est le principale minéral impliqué dans la carbonatation. Les matériaux peuvent en contenir jusqu à 10 %.](/docs-images/68/58036567/images/17-0.jpg "Quantités de CO 2 sequestrées par tonne de rejets 80 70 60 34 40 20 8 2 Potentiel théorique maximal de 70 kgco 2 /t (basé sur la teneur en brucite).")
17 Quantité de CO 2 (kgco 2 /t) Résultats La brucite [Mg(OH) 2 ] est le principale minéral impliqué dans la carbonatation. Les matériaux peuvent en contenir jusqu à 10 %. Quantités de CO 2 sequestrées par tonne de rejets Potentiel théorique maximal de 70 kgco 2 /t (basé sur la teneur en brucite). 0 Tailings Tailings (essai agressif) Stériles Potentiel théorique max. 17
18 Discussion Plusieurs paramètres ont une influence sur le potentiel de séquestration du CO 2 : La surface exposée La teneur en eau La granulométrie des matériaux La circulation des fluides (air et eau) à travers les matériaux La minéralogie 18
19 Conclusion Le potentiel de séquestration du carbone des rejets de Dumont a été confirmé. La carbonatation est limitée en surface: o Les matériaux en bas de colonne ne sont pas carbonatés. Plusieurs facteurs limitants pour l atteinte du plein potentiel de séquestration du CO 2 par les matériaux de Dumont. La faisabilité technico-économique de l optimisation de la séquestration devra être étudiée davantage. 19
20 L UQAT, chez vous, pour vous 20
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