Mining waste is an obvious source of environmental pollution due to the presence of heavy metals, which can contaminate soils, water resources, sediments, air, and people living nearby. The F-(Ba-Pb-Zn) deposit of Hammam Zriba located in northeast Tunisia, 8 km southeast of Zaghouan was intensively exploited from 1970 to 1992. More than 250,000 m³ of flotation tailings were produced and stored in the open air in three dumps without any measure of environmental protection. Thus, in this paper, mineralogical and chemical characterization, especially the sulfide and carbonate phases, were carried out to evaluate the potential for acid mining drainage (AMD) and metal leaching (ML). Conventional analytical methods (XRD, XRF, SEM) have revealed that this mining waste contains on average 34.8% barite–celestine series, 26.6% calcite, 23% quartz, 6.3% anglesite, 4.8% fluorite, 2.1% pyrite, and 0.4% sphalerite. The content of sulfides is less important. The tailing leaching tests (AFNOR NFX 31-210 standard) did not generate acidic leachate (pH: 8.3). The acidity produced by sulfide oxidation was neutralized by calcite present in abundance. Furthermore, the leaching tests yielded leachates with high concentrations of heavy metals, above the authorized thresholds. This high mobilization rate in potential toxic elements (PTE) represents a contamination risk for the environment.

L’épuisement des gisements de phosphate riches en P2O5 et à gangue silicatée, faciles à traiter par broyage/classification et/ou par flottation conduit de plus en plus à exploiter des gisements de phosphates à gangue carbonatée, qui sont les plus abondants, mais les plus difficiles à valoriser par flottation. En effet, les similitudes entre leurs propriétés physico-chimiques superficielles entraînent des réponses similaires face aux collecteurs pendant la flottation, rendant ainsi leur séparation difficile. La flottation inverse en milieu acide est la méthode qui semble donner le meilleur contraste de séparation entre les carbonates de la gangue (e.g. calcite, dolomite) et l’apatite. Mais les mécanismes proposés régissant cette séparation sont hypothétiques, en raison des connaissances non approfondies sur les phénomènes déterminants qui les gouvernent. L’objectif de cette thèse est d’étudier la réactivité de la calcite et de l’apatite dans des solutions aqueuses d’acide phosphorique selon la concentration et le temps de réaction. Pour cela, diverses techniques analytiques (spectroscopies Raman, infrarouge et photoélectronique-X, diffraction des rayons-X et microscopie électronique à balayage) ont été utilisées pour déterminer la nature des espèces adsorbées ou formées à la surface de la calcite et de l’apatite. Grâce à la spectroscopie Raman, il a été possible de mesurer directement in-situ les changements qui s’opèrent à la surface du minéral en présence de l’acide phosphorique, ceci permet d’éviter l’artefact de formation de tous produits qui pourraient résulter du séchage des échantillons pour d’autres méthodes analytiques. Le premier résultat majeur obtenu sur la réactivité de deux minéraux après 15 minutes de contact avec la solution d’acide met en évidence le phénomène de passivation de la surface déduit à partir de la variation de la consommation des protons avec la concentration en acide. En effet, toutes les techniques analytiques (in-situ et ex-situ) utilisées ici ont montré la présence d’un phosphate de calcium (brushite) sur la calcite et de la calcite sur l’apatite après contact avec l’acide phosphorique, et une augmentation de leur proportion avec la concentration en acide. En outre, la concentration en acide au début de la détection du phosphate de calcium sur la calcite et le début de la passivation (diminution de la consommation en acide) coïncident, ce qui implique que la présence du phosphate de calcium est responsable de la passivation. Pour l'apatite, bien que la concentration en acide en début de la détection du carbonate de calcium sur l'apatite et le début de la passivation coïncident, le carbonate de calcium a été éliminé à des concentrations d'acide phosphorique plus élevées. Toutefois, les études cinétiques in-situ effectuées en utilisant la spectroscopie Raman à plusieurs concentrations d'acide phosphorique et à un pH fixe de 4,5 ont confirmé la présence de carbonate de calcium sur l'apatite mais ont également révélé qu'une nouvelle phase de phosphate de calcium était aussi présente après seulement 2 minutes de contact avec l'acide phosphorique et l’augmentation de sa concentration avec le temps de contact. De manière surprenante, la présence de phosphate de calcium et sa croissance sur l'apatite sont transitoires. Elles durent 5-6 minutes avant de disparaître rapidement et réapparaissent de nouveau pendant plusieurs cycles. Ces cycles de croissance et de disparition du phosphate de calcium sur l'apatite peuvent résulter de la précipitation de phosphate de calcium suivie de son élimination dans des conditions chimiques et/ou mécaniques. Des études cinétiques in-situ similaires pour la calcite, et utilisant la spectroscopie Raman dans les mêmes conditions qu'avec l'apatite ont confirmé la présence de phosphate de calcium (brushite) sur la calcite, mais seulement après 4 minutes de contact avec l'acide phosphorique,

Coal Bottom Ash (CBA) is an important second source of strategic metals such as Lithium (Li) and Rare Earth Elements (REEs). Its recovery generates new strategic resources in the current climate and environmental context. It is in this context of resource circularity that this study aims to assess the economic potential of Li and REEs in six CBA samples from Sonichar, in Niger. X-ray diffraction and chemical (XRF and ICP-MS) analyses were performed on the six CBA samples to determine their mineralogical and chemical composition (oxides, Li and REEs). The Enrichment Coefficient (EC), the percentages of critical metals (Cp), excessive metals (Ep) and non-critical metals (Up), as well as the economic prospectivity coefficient (Cout1), were used to assess the economic potential for Li and REEs recovery. The main oxides present in the CBA are: SiO2 (51.99%), Al2O3 (23.79%) and Fe2O3 (4.43%). The main minerals are: mullite (70.16%), quartz (29.21%) and hematite (0.63%). The CBA samples have high Li contents, ranging from 89.65 to 109.59 mg/kg, and low REE contents, all of which decrease from MC1 (< 80 μm) to MC6 (16-20 mm). The EC values for Li range from 5.48 to 4.48 (EC > 1). These EC values indicate Li enrichment. All the REEs EC values were below 1 (EC < 1). The Li and REEs EC values increase as the particle size decreases. The parameters used to assess the economic potential of REEs gave the following results: CpMean = 33.03%, EpMean = 39.03%, UpMean = 27.94%, and CoutlMean = 0.85. Taking into account the average values of CpMeam = 33.03% and Cout1Mean = 0.85, the Sonichar CBA can be considered a promising secondary source for the recovery of REEs. This study opens up prospects for the extraction of Li and REEs contained in the Sonichar CBA. Major Findings: This study confirms the Li and REEs potential of the Sonichar Niger CBA, with an enrichment coefficient > 5 for Li, and a critical metals percentage of 33.03% and an economic prospectivity coefficient of 0.85 for REEs, making the Sonichar CBA a promising secondary source for the recovery of Li and REES.

The West African Craton hosts some of the world’s largest BIF-hosted iron ore deposits and represents a globally important iron province. Compilation of data from Guinea, Liberia, Sierra Leone, Mauritania, and Nigeria reveals marked regional variability, from high-grade hematite-rich direct-shipping ores to lower-grade magnetite-rich itabirites. At the province scale, Guinea is dominated by high-grade hematite ores, Liberia contains both hematite and magnetite-bearing ores, Sierra Leone hosts large magnetite-rich and hematite-rich resources, Mauritania combines Archean magnetite-rich and Paleoproterozoic high-grade hematite systems, whereas Nigerian deposits are generally smaller and lower-grade. Their mineralogical and geochemical characteristics record multistage evolution, involving primary sedimentation, metamorphic and structural reworking, hypogene alteration, and supergene enrichment. Geochemical discrimination diagrams indicate broad Algoma- and Superior-type affinities but are not uniquely diagnostic of ore genesis. Airborne geophysics, remote sensing, and geochemistry emerge as complementary exploration tools, particularly for delineating concealed BIFs and alteration zones regionally. Ore variability results in contrasting beneficiation requirements, and four generalized flowsheets link the principal ore types to appropriate processing routes. Major research gaps concern correlations between BIF belts, primary depositional signatures, fluid sources, enrichment timing, prioritized isotopic geochemistry, rare earth element systematics and the limited integration of mineralogical variability with beneficiation performance.