Behaviour of oil sands fines-sand mixture tailings

CIM Journal, Vol. 4, No. 4, 2013

A. R. Sorta, D. C. Sego, and G.W. Wilson University of Alberta, Department of Civil & Environmental Engineering Markin/CNRL Natural Resources Engineering Facility Edmonton, Alberta, Canada

The settling, shear strength, and index properties of oil sands fines-sand mixture tailings (FSMT) for a wide range of solids and fines content are investigated. Results indicate that the liquid limit of FSMT obeys a linear mixture law. The fines-water ratio (FWR) governs the permeability of composite tailings (CT) and CT with comparable geotechnical behaviour can be produced from the same initial FWR mixtures. A phosphogypsum (PG) dosage > 900 mg/kg does not improve the dewatering behaviour of CT. The undrained shear strength of FSMT at the liquid limit is approximately 2.4 kPa, but is dependent on fines content at the plastic limit.

Résumé: Le tassement, la résistance au cisaillement et les propriétés caractéristiques des résidus composés de mélanges de particules fines des sables bitumineux et de sable (FSMT) sont étudiées pour une grande plage de contenus en solides et en particules fines. Selon les résultats, la limite liquide des FSMT suit une règle linéaire de mélanges. Le rapport fines-eau contrôle la perméabilité des résidus composites et des résidus composites ayant un comportement géotechnique similaire peuvent être produits des mêmes mélanges initiaux ayant le même rapport fines-eau. Une dose de phosphogypse (> 900 mg/kg) n’améliore pas le comportement d’exhaure des résidus composites. La résistance au cisaillement sans consolidation des FSMT à la limite liquide est d’environ 2,4 kPa mais elle est fonction de la teneur en particules fines à la limite plastique.

Keywords: Composite tailings (CT), Fines-sand mixture tailings (FSMT), Oil sands tailings, Atterberg limits, Shear strength, Mature fines tailings (MFT), Sand-fines ratio (SFR), Fines-water ratio (FWR), Phosphogypsum (PG)