Mobilité de l'arsenic, liaisons arsenic-fer et spéciation de l'arsenic dans les haldes d'anciennes mines du Massif Central français

Arsenic mobility, arsenic-iron bond and arsenic speciation in former mines tailings of the French Massif central

• Auteur / Autrice : Alexandra Courtin-Nomade
• Direction : Hubert Bril, Jean-Claude Bollinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, minéraux
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Terrils

Arsenic

Mots clés libres

Oxyhydroxydes de fer

Jarosite

Schwertmannite

Piegeage

Drainage acide minier

Résumé

L'étude de trois anciens sites miniers du Massif Central français a permis d'élaborer un modèle général sur la mobilisation de As issu de stériles riches en arsénopyrite et pyrite soumis à l'altération météorique. Le piégeage de As et Fe au sein des produits secondaires a été caractérisé chimiquement et minéralogiquement (ICP/MS, DRX, micro-Raman, MET, MEB, EPMA. . . ). L'oxydation des sulfures entraîne une première mobilisation de As puis de Fe et S, précèdant le piégeage de As en proportion variable au sein de phases ferrifères, amorphes ou mal cristallisées. Des auréoles d'altération composées uniquement de S peuvent subsister pseudomorphosant le sulfure initial (Cheni, 87). La nature et l'importance relative de ces phases dépendent des conditions pH/Eh mais aussi du rapport eau/roche. L'altération plus poussée des sulfures se traduit par leur disparition et la cristallisation de phases secondaires porteuses de As. Puis, selon les sites, l'immobilisation d'une partie de As est efficacement assuré par la beudantite, des phases ferrifères amorphes, la jarosite, la goethite. . . Le piégeage de As par la scorodite apparaît moins efficace (La Petite Faye, 23) : sa faible cristallinité, attribuée à sa formation à basse température, lui confère une plus forte solubilité. La fixation de As au sein des phases néoformées est contrôlée par des paramètres chimiques mais également physiques (e. G. Configuration des haldes. . . ). Des tests de lixiviation ont permis de confirmer les observations sur les phases solides : As est piégé par les phases amorphes tandis que les phases les mieux cristallisées immobilisent As plus efficacement. Ainsi nous avons pu prévoir l'effet relatif des stériles sur les réseaux hydrographiques en aval. Dans le cas du drainage acide minier d'Enguialès (12), de grandes quantités de fer sont exportées par un cours d'eau à pH acide. Il s'y développe des précipités ocres dopés en As piégé par la goethite, la schwertmannite et des amorphes ferrifères.

The study of three mine sites in the French Massif Central allow us to establish a general model concerning As mobilisation issued from arsenopyrite and pyrite-rich tailings altered under meteoric conditions. . .