Etude des rejets miniers, des ouvrages miniers souterrains et de leurs impacts sur l’environnement des mines abandonnées : cas de la mine d’Ichmoul, Batna

Abstract

L’objectif de cette thèse est l’étude des rejets et des vides d’exploitation des sites miniers abandonnés. Ce doctorat est focalisé sur le cas de la mine d’Ichmoul (Batna, Algérie), abandonnée depuis 1954 et qui a connu une exploitation artisanale. La présente thèse vise à prédire le drainage neutre contaminé et le comportement géochimique dans les rejets, à récupérer la barytine et le Pb par flottation et analyse et cartographie du risque d’affaissement et d’effondrement des anciens ouvrages miniers souterrains. De différents échantillons des rejets (stériles et résidus) ont été soumis à des caractérisations physique (granulométrie, surface spécifique, densité), chimique par FX, SAA, EDAX et gravimétrie, minéralogique par AFTIR et DRX et à des observations microscopique (optique et MEB). L’évaluation du risque d'affaissement et d’effondrement des vides miniers souterrains à l'aide du système d'information géographique (SIG) et de la méthode Weight of Evidence (WofE) a permis de générer une carte de ce risque. Les résultats de l’analyse ont été validés par la courbe ROC (AUC) avec un cas d'affaissement et d’effondrement passé, en montrant une précision de 92%. Le comportement géochimique à long terme de Ba, Pb et Zn dans les stériles et les résidus a été étudié par combinaison des essais cinétiques de laboratoire en utilisant des cellules humides et une modélisation par VMinteq. Cette partie conclut que la lixiviation des rejets est de type drainage neutre contaminé, mais qui pourrait se transformer dans les stériles en drainage acide. La dernière partie de la présente thèse vise la récupération du plomb et de barytine à partir des rejets par flottation sélective. Les résultats des caractérisations minéralogiques, physiques et chimiques ont révélé qu’ils sont une source minérale valorisable. Lors de la flottation du plomb, la récupération moyenne obtenue était de 70% de sulfure de plomb, et un concentré de 40% d'oxyde de plomb. La désulfuration des stériles miniers a été concluante. Quant à la barytine, une récupération moyenne de 50 % et des concentrés allant de 80 à 90 % de barytine ont été atteints. Ce doctorat propose une approche stratégique de la gestion environnementale et socio- économique des mines abandonnées afin de minimiser les risques, de gérer de manière efficace et durable, et de reconnaitre les vrais atouts de ces sites miniers.