淡水河谷近日宣布,經過7年研究并投入約5000萬雷亞爾(約合87.89萬美元),該公司已研發出了將尾礦轉化為優質礦砂的工藝,并且,開發出的砂產品可用于建筑行業。
據了解,該公司已將這一砂產品生產工藝應用于米納斯吉拉斯州的鐵礦石運營區,將原先需要使用礦壩或以堆垛方式進行處置的砂質材料加工轉化為產品,淡水河谷稱其生產過程受到嚴格的質量控制。
2021年以來,該公司已加工生產約25萬噸這種可持續的砂產品,并計劃通過出售或捐贈的方式將其用于混凝土、砂漿和水泥的生產或是用于路面鋪設。
淡水河谷鐵礦石業務執行副總裁司馬盛(Marcello Spinelli)先生表示:“建筑行業用沙需求巨大,我們的砂產品為建筑行業提供了一種可靠的替代品,同時減少了尾礦處置對環境和社會造成的影響。”
▲布魯庫圖礦區可持續砂產品的堆場
從自然中開采出的巖石形態的原礦,在工廠經過
破碎、篩分、研磨和
選礦等數道物理加工程序后,即成為鐵礦石。在傳統選礦過程中,這些材料會變成尾礦,通過使用礦壩或以堆垛方式進行處置。而淡水河谷在選礦階段對鐵礦石的副產品進行再次加工,直到其達到質量要求,成為商用產品。如此,每生產一噸砂產品就能夠減少一噸尾礦。
淡水河谷稱,這種砂產品已經過了三座專業實驗室認證。該公司布魯庫圖和阿瓜林帕綜合運營區執行經理杰斐遜·科萊德(Jefferson Corraide)先生表示:“我們的砂產品基本采用物理方式加工而成,加工過程未改變材料的化學成分,因此產品無毒無害。”
而澳大利亞昆士蘭大學可持續礦物研究所和瑞士日內瓦大學的研究人員正在開展一項獨立研究,旨在對這種砂產品進行分析,從而了解這它能否成為沙子的可持續來源并減少采礦活動產生的廢棄物數量。
▲用淡水河谷可持續砂產品生產的預制混凝土
淡水河谷向記者表示,到2022年,公司計劃銷售或捐贈超過100 萬噸砂產品。到2023年,砂產品的產量將達到200萬噸。其買家則來自巴西米納斯吉拉斯州、圣埃斯皮里圖州、圣保羅和巴西利亞等四個地區。
“我們準備自2023年起進一步擴大砂產品的應用市場,為此我們設立了專門的團隊,他們將通過將砂產品生產工藝應用于現有的生產流程以滿足市場需求。”淡水河谷鐵礦石市場總監郝杰禮(Rogério Nogueira)先生表示。
據了解,自2014年以來,淡水河谷就一直在開展尾礦應用的研究。2020年,該公司啟用了匹庫(Pico)制磚廠,這是首個以采礦活動產生的尾礦作為主要原材料生產建筑產品的試點工廠。該工廠位于米納斯吉拉斯州伊塔比利圖市的匹庫礦區。米納斯吉拉斯州聯邦技術教育中心與匹庫制磚廠開展技術合作,向工廠派出了包括教授、實驗室技術人員以及研究生、本科生和技術課程學生在內的10位研究人員。
除了開發生態產品外,淡水河谷還采取了其他舉措減少尾礦,以使采礦活動更加可持續。該公司致力于開發無需用水的干式加工技術。目前,淡水河谷大約70%的鐵礦石產品通過干式加工生產。而在2015年,干式加工生產的鐵礦石僅占總產量的40%。
淡水河谷表示,能否采用干式加工與開采出的鐵礦石質量相關。卡拉加斯礦區鐵礦石含鐵量高(超過65%),加工過程僅需破碎及按顆粒尺寸篩分即可完成。
但米納斯吉拉斯州部分礦區平均鐵含量為40%,傳統處理方法是通過加水選礦提高礦石中的鐵含量,由此產生的尾礦大部分被堆放在尾礦壩或礦坑中。淡水河谷則是利用粉礦干式磁選分離(FDMS)技術,鐵礦石磁選過程無需用水,因此無需使用尾礦壩。
這項技術由該公司于2018年收購的New Steel公司在巴西開發,已在位于米納斯吉拉斯州的中試工廠獲得應用。首座商業化工廠將于2023年在大瓦爾任(Vargem Grande)運營區投入使用,該工廠年產能將達到150萬噸,投資總額將達到1.5億美元。
另一項可以減少尾礦壩需求的技術是對尾礦進行過濾后使其通過干式堆垛存放。在鐵礦石年產能達到4億噸后,其中6000萬噸(占總產能的15%)將大部分采用這一技術對尾礦進行過濾和存放。淡水河谷表示公司已在大瓦爾任礦區啟用了一座尾礦過濾工廠,并計劃于2022年第一季度再啟用三座尾礦過濾工廠,其中一座位于布魯庫圖礦區,另外兩座位于伊塔比拉礦區。此后,沿用傳統濕式選礦工藝進行生產的鐵礦石將僅占總產能的15%,其所產生的尾礦將被存放于尾礦壩或停用的礦坑中。