الابتكار يدخل عالم إدارة المخلفات
اليوم ، من المستحيل التحدث عن مخلفات الألغام – الإرث المؤسف ولكن لا مفر منه من التعدين – وعدم التفكير في كارثة سد برومدينيو في البرازيل ، والتي أودت بحياة 259 شخصًا في عام 2019. أطلق عليه Aidan Davy ، المشارك في المجلس الدولي للتعدين والمعادن (ICMM) “دعوة إيقاظ صارخة” ، مضيفًا أنه “يمثل بداية رحلة حيوية لجعل هذه المرافق أكثر أمانًا للناس والبيئة”.
لا ينبغي أن تركز هذه الرحلة على الحوكمة القوية فحسب ، بل يجب أيضًا تنفيذ “ممارسات الهندسة الجيدة” لإدارة المخلفات عبر دورة الحياة ، كما أشار ICMM في أحدث إرشادات محدثة لها ، تم نشرها في فبراير.
لم يتمكن كيم موريسون ، وهو مستشار بيئي واجتماعي وحوكمة يتمتع بخبرة 30 عامًا وكبير المدير السابق لإدارة المخلفات العالمية والخدمات الفنية في نيومونت ، أكثر من ذلك.
يقول موريسون ، الذي كان أيضًا محرر لجنة التعدين والمعادن والاستكشاف: “إن الأساليب التكنولوجية والحلول المبتكرة هي أفضل طريقة يمكن للصناعة تحقيق تغيير إيجابي وإيجابي في كيفية إدارة المخلفات”.
لحسن الحظ ، رداً على مأساة برومادينيو ، يظهر الابتكار في المخلفات ─ وعلى الرغم من أن الصناعة كانت حذرة بشأن تبني تقنيات جديدة ، إلا أن الطيارين قيد الإعداد.
تجريبي تقنيات المخلفات الجديدة
تقوم Anglo American بتجربة تقنية تكديس هيدروليكية مائية حاصلة على براءة اختراع ، والتي طورتها مع شركاء بما في ذلك WSP في مرفق مخلفات بسعة 150،000 متر مكعب في منجم El Soldado Copper Mine في تشيلي.
تم تطوير هذه التكنولوجيا بعد أن نفذت الشركة تقنية استرداد الجسيمات الخشنة (CPR) بنجاح. CPR يستعيد الجزيئات أكبر بكثير من تلك التي تستهدف تقليديًا في عملية تعويم الطاحونة ، مما يؤدي إلى أحجام الجسيمات التي يسهل على مهندسي المخلفات إدارتها.
يقول Erick Vlot ، المدير العالمي لـ Tailings و Backfill في مزود الحلول الهندسية Weir ، إن هذه العمليات الجديدة تتطلب طاقة أقل لطحن الصخور ، مما يجعلها احتمالًا جذابًا للعاملين. يعمل Weir مع مزود معدات المعالجة المعدنية Eriez على تطوير أنظمة تعويم الجسيمات الخشنة.
يقول فلاوت إن الأنجلو أمريكان أدركت أنها يمكن أن تستخدم المخلفات الخشنة لجعل “تعويم الطبقات” ثم تصريف المخلفات الدقيقة بين تلك الطبقات لصنع مخلفات أكثر صلابة وجافة ، وبالتالي مستقرة.
“هذا هو السبب في أن هذا التعاون مهم للغاية” ، يضيف. “كلما كانت أدق المخلفات ، كلما أصبحت أكثر إشكالية لإزالة المياه. كلما كانت خشنها ، كلما كان ذلك أسهل في نزع المياه ، ولكن أيضًا هناك [are] وفورات الطاقة في البداية وفي نهاية الدائرة. “
تتيح العملية بشكل أساسي أنجلو أمريكان لاستعادة وإعادة استخدام مخلفات المياه في عملية التعدين وخلق الأراضي الجافة الجافة بعد التعدين. وتقول الشركة إن النتائج المبكرة تقيس استرداد المياه بأكثر من 80 ٪ ، وتؤكد الأجهزة الواسعة أن المخلفات تظل غير مشبعة.
يقول VLOT إن التكنولوجيا قد أثبتت الآن ، وأن المزيد والمزيد من شركات التعدين مفتوحة لاستخدامها ، بما في ذلك العديد من الشركات التي يعمل معها في أمريكا الشمالية والجنوبية وأستراليا.
زيادة معدلات التصفية
تاريخياً ، فإن تطبيقات المخلفات التي تمت تصفيتها ، والتي تزيد من كمية المياه التي تم إرجاعها إلى المصنع لإعادة استخدامها ، وكذلك تقليل كمية المياه المفقودة إلى التبخر والتسرب ، كانت أقل من 20 ألف طن يوميًا (TPD) ، كما يقول موريسون. ومع ذلك ، فإنه يضيف أن أكبر مصنع للمخلفات المصفاة ، في Karara Mining Australia ، يبلغ حوالي 35،000TPD.
يوضح موريسون ، الذي سينضم إلى شركة الهندسة الاستشارية التي تتخذ من أستراليا مقراً لها في شركة ATC Williams في يوليو ، “نظرًا لأن درجات الخام تتخطى ، فإن إنتاجية مصانع المعالجة تتزايد من أجل تحقيق نفس الكميات من السلعة القيمة”. “لذلك نحن بحاجة إلى النظر في زيادة سعة المرشح ومعدل أسرع.”
ومع ذلك ، فإنه يحذر من أنه على الرغم من أن هذه الأساليب تنتج مخلفات لها محتوى رطوبة مخفضة ، وبالتالي يجب أن يكون من الأسهل إدارتها وأكثر استقرارًا ، إلا أنها لا تزال تتطلب تصميمًا مناسبًا وبناءًا وأجهزة ومراقبة. وهي تشير إلى فشل في أواخر العام الماضي من حزمة تصفية لتصفية في منجم Jaguar Mining’s Turmalina في البرازيل.
وتقول: “هذا يدل على أنه لا يمكنك التفكير في أنه إذا قمت بتصفية مخلفاتك ، فلن تحتاج إلى فعل أي شيء آخر”.
تنظيم المخلفات
طريقة تكنولوجية أخرى يجري استكشافها هي التزايد. هذا هو المكان الذي يتم فيه الجمع بين المخلفات مع صخرة النفايات لتحسين كل من السلوك الجيوتقني والجيوكيميائي.
هذا عكس عملية تعرف باسم “فصل الدفق” ، والتي تنطوي على فصل الكسور الخشنة وتصفيةها ، مع وضع الكسور الدقيقة داخل حفرة لتقليل مخاطر ترشيح المعادن وربما تزيل متطلبات السد. ومع ذلك، إدارة مجاري النفايات [strip rock and tailings] ويوضح موريسون ، بشكل منفصل ، بصمة أكبر بكثير من الجمع بينهم.
يركز كونسورتيوم مخلفات GeoStable ، والذي كان موريسون سابقًا رئيسًا للجنة التوجيهية ، على تطوير مرافق جيوتقنية ومستقرة جيوكيميمياً مع تناقض.
عضو كونسورتيوم The Antamina Mine في بيرو ، وهو عملية كبيرة من النحاس والزنك في جبال الأنديز ، تعمل حاليًا على تقدم تقنية Tailings Geostable للتوسع في المستقبل.
الابتكار التكنولوجي الناشئ
إن التركيز الجديد على تحسين إدارة المخلفات ، وكذلك الاندفاع السياسي الأوسع لاستعادة المعادن الحرجة ، أثار أيضًا الشركات الناشئة لتطوير ودفع حلول بديلة.
واحد هو شركة التكنولوجيا النظيفة الكندية Tersa Earth. يستخدم تكنولوجيا خلايا الوقود الميكروبية الحاصلة على براءة اختراع ، في عملية الطاقة الذاتية ، لاستخراج المعادن مثل النحاس والنيكل والزنك والكوبالت والذهب من المخلفات-ولتحديد المياه الحمضية ، والتي يمكن إعادة استخدامها بعد ذلك في عملية التعدين.
يقول باريندر راسود ، الرئيس التنفيذي للشركة والمؤسس المشارك: “نحن ، بقدر ما ندرك ، أحد الحلول الوحيدة التي تولد الإيرادات بينما تقوم الشركة بالوفاء بالتزاماتها في العلاج. لا تعرقل وحدتنا أيضًا على العمليات الحالية”.
فازت Tersa Earth ، التي تدير حاليًا بزيادة مالية ، في تحدي BHP العالمي للمياه وستقوم بتجربة التكنولوجيا مع BHP على مدار الـ 18 شهرًا القادمة.
بالإضافة إلى ذلك ، تقوم COTEC Holdings بتطوير تقنية يمكنها تركيز واستخراج المعادن من مخلفات ناعمة للغاية. لدى الشركة 31 مطالبة تعدين خام الحديد في لاك جينين ، كيبيك ، كندا. في انتظار نتائج الاختبار الإيجابية والسماح ، تخطط COTEC لاستعادة وإنتاج كريات خام الحديد منخفضة التكلفة ومنخفضة الكربون من النفايات في هذه المواقع.
“النتيجة النهائية [at Lac Jeannine] يقول رئيس الشركة والمدير التنفيذي والمديرة جوليان تريجر ، الذي كان سابقًا الرئيس التنفيذي لمجموعة أنجلو باسيفيك ، أن يكون هناك بصمة أصغر بكثير من النفايات والبيئة الأكثر جمالا والطبيعية والطبيعية ، بالإضافة إلى مسؤولية إعادة التأهيل بشكل كبير.
يعتقد Treger أن Waste تقدم فرص مكافأة كبيرة منخفضة المخاطر. طموحه الأوسع هو الحصول على 20-30 مشروعًا مثل Lac Jeannine.
تقوم Baie Minerals أيضًا بتطوير تقنيات جديدة قائمة على السوائل لتنظيف مخلفات المناجم المهجورة واستخراج المعادن والمعادن القابلة للبيع. وهي تخطط لتجربة التكنولوجيا في منجم Asbestos القديم في Baie Verte ، Newfoundland.
تقول Trina Barrett ، المدير الإداري للشؤون التنظيمية والبيئية في BAIE ، إن المسار المخطط له نحو التسويق مدفوع إلى حد كبير بطلب العملاء على المعادن المستخرجة في أسواق الأسمنت العالمية الكبيرة ومواد البناء والأسمدة. بمجرد إثبات ذلك ، تأمل الشركة في ترخيص التكنولوجيا.
الابتكار مقابل امتصاص تكنولوجيا المخلفات الجديدة
يقول موريسون إن التكنولوجيا التي يمكنها استخراج المعادن والمعادن من النفايات مهمة للغاية ولكن تواجه تحديات مثل فهم الموارد ، والتي يمكن أن تكون صعبة لأن نماذج الموارد غير مصممة للخلف ولكن الجيولوجيا ، وكيفية إزالة تلك المخلفات ومعالجتها بأمان.
وبالمثل ، يوافق VLOT على أن بعض تقنيات المرحلة المبكرة الناشئة “واعدة للغاية” ، بما في ذلك تلك التي تخلفها بالهندسة الحيوية أو تقدم عزل الكربون.
يقول فلاوت: “التقنيات التي تتعامل مع المخلفات وتمكنها من الترسيخ عند إيداعها واعدة حقًا”. ومع ذلك ، فإنه يحذر من أن معظمهم في المراحل المبكرة من التطوير وقد يكون على الأقل عقدًا من الزمان قبل اعتماده.
يجب أن نروج [these initiatives] ويضيف.
يمكن أن يكون هذا أمرًا صعبًا بالنسبة لصناعة تتميز بأنها “أتباع سريع” بدلاً من “المتبني المبكر” ، تميل بشكل مميز نحو الحذر – أو كما يضعها Treger ، “يترك دائمًا النفايات ليوم آخر”.
تغيير المواقف تجاه خلاف الابتكار
في نهاية المطاف ، يعود اعتماد التكنولوجيا الجديدة أو المحسنة إلى التكلفة – وعادة ما يكون أكثر تكلفة ، على الأقل في البداية ، من الأساليب الحالية.
ومع ذلك ، يقول موريسون إنهم أكثر تكلفة فقط إذا تم عرضه من خلال عدسة “القيمة الحالية الصافية”.
وتقول: “هذا معيب للغاية لأنك تدير مخلفاتك إلى الأبد ، لذلك يجب أن تنظر إليها على أساس منجم من 20 إلى 30 عامًا”.
تقدر مراجعة المخلفات العالمية أن تكلفة إدارة مخلفات المناجم يمكن أن تكون حوالي 15 ٪ من تطوير الألغام ، مع تكاليف التشغيل المستمرة أقل من 5 ٪ من التكلفة الإجمالية للإنتاج.
يعتقد موريسون أن تغيير المواقف يجب أن يبدأ “في القمة” من خلال تثقيف المديرين التنفيذيين للتعدين حول الفوائد المالية للاستثمار في تقنيات المخلفات المتقدمة التي يمكن أن تقلل من الالتزامات اللاحقة وتكاليف الإدارة المستمرة.
ويضيف موريسون: “نحتاج ، كصناعة ، الضوء على المزيد من دراسات الحالة ونواصل التأكيد على تأثيرات التأثير على سمعة الشركة والترخيص الاجتماعي للعمل”. “من الضروري اتباع نهج جريء وشجاع للتكنولوجيا.”
<!– –>
