Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

202 CHAPITRE 5
Le coefficient de diffusion apparent déduit de l’équation 5.13 est Da = 8,49×10 -16 m²/s (Fig.
5.37). Un De = 4,42×10 -11 m²/s, α = 52158 et un coefficient de partage Kd = 22559 mg/L ont
ensuite été calculés à partir de l’évolution des concentrations dans le réservoir. Ces
paramètres de diffusion sont significativement différents de ceux obtenus en microLIBS. Le
Kd est lui largement supérieur aux valeurs obtenues par expérience batch sur des minéraux
argileux et argilite roche totale (Kd = 3000 - 4000 mL/g, Egirani et al., (2005) ; et Kd = 3000 -
7000 mL/g argilite roche totale communication Florence Goutelard, réunion annuelle du
RTDC 3 FunMig). Pour comprendre ce résultat, nous avons calculé la masse de Cu présent
dans l’échantillon à partir des analyses quantitatives en microsonde électronique. La
concentration moyenne de Cu sur l’ensemble du profil est de 420 ppm pour le premier
millimètre (au delà le Cu n’a pas été détecté en microsonde). Considérant une porosité de
15%, une densité de l’argilite de 2,312 g/cm 3 et celle du MMA de 1,19 g/cm 3 , la densité de
l’argilite imprégnée est 2,14 g/cm 3 . Pour un diamètre de 1,4 mm et une hauteur de 1000 µm,
la masse d’argilite considérée est de 0,33 g. La masse totale de Cu présent dans l’échantillon
est de 0,22 mg. A partir de la concentration à l’équilibre et de celle du Cu initialement présent
dans le réservoir, 0,327 mg de Cu 2+ ont diffusé dans l’échantillon. Ainsi, 66% de la totalité du
Cuivre introduit est analysé en microsonde électronique (56% sans tenir compte des zones
riche en Cu à l’interface solution-solide). Lors de l’imprégnation MMA, le Cu présent mais
non sorbé (précipité lors du séchage) est remis en solution. L’imprégnation étant de l’ordre
d’une quinzaine de jours, plus un temps équivalent de polymérisation, le Cu est
potentiellement ressorti de l’échantillon. Seule la partie la plus fortement sorbée n’a été pas
remobilisée et est mesurée en microsonde électronique. Le profil de diffusion n’étant pas
représentatif de l’expérience d’in-diffusion, l’approche d’ajustement analytique par plusieurs
comportements de diffusion parallèles n’a pas été mise en œuvre pour le profil acquis en
microsonde électronique.