An Evaluation of Using Various Admixtures of Green Liquor Dregs, a Residual Product, as a Sealing Layer on Reactive Mine Tailings

Abstract

Green liquor dregs (GLD), a residual product from sulfate paper mills, was blended with tailings, fly ash, and bark sludge with the aim of improving the material’s physical properties so that it could function as a sealing layer in dry covers on sulfidic mine waste. Geotechnical and geochemical investigations, including weathering cell tests, were carried out on GLD with admixtures to assess their effectiveness. Due to its alkaline character, GLD was shown to have the potential to improve leachate quality by decreasing metal mobility when blended with tailings. The admixtures showed favorable sealing layer properties such as high water retention capacity and low hydraulic conductivity. However, caution must be exercised when the dregs are blended with tailings containing large amounts of As and Mo, since increased leaching of these elements may be expected.

Zusammenfassung

Grünlaugenschlamm (GLD), ein Abprodukt der Papierherstellung nach dem Sulfatverfahren, wurde mit Tailings, Flugasche und Rindenschlamm mit dem Ziel gemischt, dessen physikalische Eigenschaften zu verbessern, um ihn als Dichtschichtmaterial beim Bau von Abdecksystemen für sulfidische Bergbaurückstände verwenden zu können. Hierzu wurden geotechnische und geochemische Untersuchungen, darunter ein spezieller Labor-Elutionstest, an Rezepturen von GLD mit verschiedenen Zusatzstoffen durchführt. Wird GLD mit Tailings verschnitten, ist er aufgrund seiner Alkalität grundsätzlich geeignet, die Sickerwasserbeschaffenheiten infolge verringerter Metallmobilitäten zu verbessern. Die untersuchten Rezepturen wiesen positive Dichtschichteigenschaften auf, so ein hohes Wasserrückhaltevermögen und eine geringe hydraulische Durchlässigkeit. Allerdings ist Vorsicht geboten, wenn GLD mit Tailings verschnitten wird, die hohe Gehalte an As und Mo aufweisen, da es hierdurch zu einer Mobilitätserhöhung dieser Elemente kommen kann.

Resumen

El licor verde residual (GLD), un producto residual en las fábricas de papel por el método sulfato, fue mezclado con colas, cenizas volátiles y lodo de cortezas con el objetivo de mejorar las propiedades físicas del material para ser usado como una capa de sellado en cobertores secos sobre residuos de una mina de sulfuros. Investigaciones geotécnicas y geoquímicas, incluyendo los test de células de desgaste, fueron realizadas con GLD y diferentes agregados a fin de relevar su efectividad. Debido a su carácter alcalino, GLD mostró potencial para mejorar la calidad del lixiviado disminuyendo la movilidad de los metales cuando se mezcló con las colas. Los agregados mostraron propiedades favorables para ser usados como capas sellantes con una alta capacidad de retención de agua y baja conductividad hidráulica. Sin embargo, deben ser observadas ciertas precauciones cuando los residuos son mezclados con colas que contienen altas cantidades de As y Mo ya que puede esperarse un incremento de la lixiviación de estos elementos.

抽象

绿液渣(GLD)是硫酸盐造纸厂的固体废物。本文将绿液渣与尾矿、粉煤灰和树皮泥混合,旨在提高混合材料的物理性能,以作含硫化物尾矿堆的保护盖层。通过绿液渣(GLD)及其混合物的岩土力学试验、地球化学试验(包括模拟风化箱试验)评价其作为盖层材料的阻渗、防氧化效率。绿液渣呈碱性,与尾矿混合后能降低尾矿金属离子活性,减少滤出液离子含量,提高滤出液质量。绿液渣混合物表现出了高持水能力和低渗透性的良好盖层特性。但是,应当注意,当绿液渣与含有大量砷和钼的尾矿混合时,这些元素溶出量也会增加。