Quiz 2 Flashcards
Estelle Dufresne: Donner les caractéristiques du drainage minier acide (1 phrase)
pH faible et des concentrations en métaux et sulfates élevées
Estelle Dufresne: Donner les coefficients stochimétrique manquant dans l’équation d’oxydation indirecte : _FeS2 + __ Fe3+ + __ H2O → __ Fe2+ + __ (SO4)2- + __ H+
FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 (SO4)2- + 16 H+
Estelle Dufresne: Quel est le minérale avec la plus grande réactivité relative des sulfures ? Entre: la chalcopyrite, la pyrrhotite, l’arsénopyrite.
la pyrrhotite
Estelle Dufresne: Citer 2 facteurs d’influences de la cinétique d’oxydation des sulfures
- 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
Estelle Dufresne: Qu’est-ce qu’une réaction galvanique (1phrase) ? De quel facteur est-elle indépendante (1 mot) ?
Réaction qui se produit lorsque deux sulfures sont en contact dans une solution électrolytique. Cette réaction est indépendante de la concentration en O2
Estelle Dufresne: Donner la définition d’un essai statique (2 lignes)
Il s’agit d’une mesure instantanée permettant de connaitre de façon sommaire et rapide, le pouvoir alcalin ou acidifiant d’un matériau
Estelle Dufresne: Quel est l’unité du potentiel d’acidification (PA) et du potentiel de neutralisation (PN) ? (Seulement l’unité pas de phrase)
kg CaCO3 (eq)/tonne de résidu
Estelle Dufresne: A quel cycle, l’essai en colonne, soumet les résidus miniers ? (1mot)
Cycle de mouillage-séchage
Estelle Dufresne: Quels sont les deux essais cinétiques les plus couramment utilisé ?
- Cellule humide
- Essai en colonne
Estelle Dufresne: Quel est le nom de la bactérie ayant un effet catalytique important dans la génération de rejet acide ? (Seulement le nom)
Acidithiobacillus ferrooxidans
Aboubacar Etienne KAMANO: De quoi résulte le drainage minier acide?
Il résulte de la circulation d’eaux acides produites par l’oxydation des sulfures dans divers matériaux miniers.
Aboubacar Etienne KAMANO: Quelles sont les caractéristiques de eaux de DMA?
pH faible et la concentration des métaux et sulfates élevées.
Aboubacar Etienne KAMANO: Quelle est la réaction globale de l’oxydation des sulfures?
FeS₂ + 15/4O₂ + 7/2H₂O → Fe(OH)₃ + 2H₂SO₄
Aboubacar Etienne KAMANO: Vrai ou faux: La séquence générale de la réactivité relative des sulfures est : Pyrrhotite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > magnésite > Chalcopyrite
Faux
Aboubacar Etienne KAMANO: Qu’est-ce qui est responsable du gonflement sulfatique des dalles de bétons de résidences dans la région de Montréal?
c’est l’oxydation de la pyrite framboïdale
Aboubacar Etienne KAMANO: Donnez deux facteurs qui influencent la cinétique d’oxydation des sulfures.
-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
Aboubacar Etienne KAMANO: Definissez les thiosels. Et qu’est ce qui est à la base de leur oxydation?
Les thiosels sont des espèces intermédiaires formées lors de l’oxydation des sulfures en sulfates. C’est l’activité bactérienne.
Aboubacar Etienne KAMANO: Quel sont les deux principaux essais cinétiques les plus utilises?
- les cellules humides
- les colonnes
Aboubacar Etienne KAMANO: De quoi dépend le choix entre l’essai en colonne et celui en cellule humide?
- de la problématique
-du temps dont on dispose
Aboubacar Etienne KAMANO: Quel est le défi dans les essais cinétiques?
C’est de représenter le plus fidèlement les conditions du terrain en accélérant les processus géochimiques
Islem Titey: Citer 2 facteurs qui contrôlent le Ph du DMA
- 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
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) Pyrrhotite > galène-sphalérite > pyrite-arsénopyrite > chalcopyrite > magnétite
b) Calcite > Dolomite > Ankérite magnésienne > Ankérite > Sidérite
Islem Titey: Citez les trois familles de minéraux neutralisants et donnez un minéral pour chaque famille ? (1pt)
- Carbonates : Calcite / Dolomite / ….
- Hydroxydes : Gibbsite / Manganite / ……
- Silicates : Chlorite / Orthose / ……
Islem Titey: Selon le guide de caractérisation, quelles sont les caractéristiques pour lequel un rejet minier est générateur d’acide ?
- PNN < 20 Kg CaCO3 eq/t
- PN/PA < 2
Islem Titey: Quelles sont les 4 hypothèses pour conduire un test statique?
- Pyrite comme seul sulfure
- Calcite comme seul carbonate
- Silicates non pris en compte
- Réactions totales (pas de passivation)
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
Islem Titey: Quels sont les 2 rôles des bactéries dans la formation du DMA ?
- Oxydation du fer ferreux en fer ferrique
- Oxydation directe des sulfures métalliques (MS) catalysée (10 x) par les bactéries ferrooxydante
Islem Titey: Quelles sont les limites du test statique ?
- Minéralogie sur le PA : quantité d’acide libéré par les différents sulfures
- Minéralogie PN : cinétiques des réactions des différents carbonates et des différents silicates..
Islem Titey: Citez les 3 informations dont on a besoin pour faire le test statistique de base.
- La teneur en soufre total (S total).
- Le potentiel de neutralisation brut (par titrage acide base).
- Le pH de la pâte
Islem Titey: Vrai ou faux; Un essai cinétique peut être bien exploité sans une caractérisation initiale et finale : (1pt)
Faux
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
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.
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
Manon: Nommer quatre facteurs d’influence 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 Fe3+
Activité bactérienne
Assemblage minéralogique
Fréquence du cycle mouillage-séchage
Manon: Nommer quatre minéraux neutralisant et leur formule chimique.
Aragonite – CaCO3
Calcite – CaCO3
Dolomite – CaMg(CO3)2
Magnésite – MgCO3
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.
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
Manon: Quelle est la formule de potentiel d’acidité maximum (PA), unités inclues? – 1 pt
PA = % Stotal x 31.25 kg/t CaCO3
Manon: Nomme deux types d’essais cinétiques.
- Cellules humides
- Colonnes
Manon: Nomme une bactérie impliquée dans le DMA.
Acidithiobacillus ferrooxidans
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)
SALIMA BOUKARI: Quelle est la réaction globale de l’oxydation des sulfures ?
FeS2 + 15/4O2 + 7/2H2O -> Fe(OH)3 + 2H2SO4
SALIMA BOUKARI: Classez les minéraux suivants du plus réactif au moins réactif : pyrite-arsénopyrite, pyrrhotite, galène-sphalérite, chalcopyrite.
pyrrhotite , galène-sphalérite, pyrite-arsénopyrite , chalcopyrite
SALIMA BOUKARI: Nommez 4 minéraux neutralisant avec leurs formules chimiques
- Calcite CaCO3
- Dolomite Ca,Mg (CO3)2
- Sidérite FeCO3
- Cérrusite PbCO3
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
SALIMA BOUKARI: Quel processus est illustré par cette image ?
dissolution galvanique pyrite-sphalérite
SALIMA BOUKARI: Comment calcule-t-on le potentiel d’acidité (PA) dans un essai statique ?
PA = % S total x 31.25 Kg/t CaCO3
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
SALIMA BOUKARI: Quels sont Les 2 principaux types d’essais cinétiques ?
- cellules humides
- colonnes
SALIMA BOUKARI: Le choix entre l’essai en colonne et celui en cellule humide dépend de : (2 paramètres )
- de la problématique
- du temps dont on dispose
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
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
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.
Alix-Xiang Claing: Complétez la définition suivante sur les essais statiques :
«_space;Il s’agit de mesures ____________________________ soumises à un calcul, et qui permettent de connaître, de __________________________________________________, le pouvoir _______________________________ d’un matériau quelconque.»
«_space;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.»
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
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
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
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
Alix-Xiang Claing:
Vrai ou faux :
a) «_space;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) «Une réaction galvanique est dépendante de la concentration en O2»
a) Faux
b) Faux
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
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.
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.
Bilal Tadjer: Vrai ou faux; la réaction suivante est une réaction d’oxydation directe.
2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4(SO4)2- + 4H+
Vrai.
Bilal Tadjer: Quel est le produit en gras résultant de la réaction globale?
FeS2 + 15/4O2 + 7/2H2O → Fe(OH)3 + 2H2SO4
Acide sulfurique
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.
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
Bilal Tadjer: Dans quel scénario une réaction galvanique se produit?
Lorsque deux sulfures sont en contact avec une solution électrolytique
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.
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
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.
Charles-Éric Pelletier: Quelles sont les caractéristiques des eaux de DMA?
Un pH faible et des concentrations de métaux et de sulfates élevées.
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.
Maïté Paré: Complétez les réactions d’oxydation des sulfures suivant et indiquer s’il s’agit d’une réaction directe, indirecte ou globale :
