减少尾矿数量,淡水河谷创新生产可持续的砂产品

2021-12-01 11:00:57 和尚 2494
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汇通网讯——淡水河谷经过 7 年研究并投入约 5000 万雷亚尔,开发了优质砂产品的生产工艺,这种砂产品可用于建筑行业。公司已将这一砂产品生产工艺应用于米纳斯吉拉斯州的铁矿石运营区,将原先需要使用矿坝或以堆垛方式进行处置的砂质材料加工转化为产品,其生产过程受到与铁矿石生产相同的质量控制。今年,公司已加工生产了约 25 万吨可持续的砂产品。
淡水河谷已生产约 25 万吨可持续的砂产品,该产品经过认证,可替代经常受到非法开采的沙子。

淡水河谷经过 7 年研究并投入约 5000 万雷亚尔,开发了优质砂产品的生产工艺,这种砂产品可用于建筑行业。公司已将这一砂产品生产工艺应用于米纳斯吉拉斯州的铁矿石运营区,将原先需要使用矿坝或以堆垛方式进行处置的砂质材料加工转化为产品,其生产过程受到与铁矿石生产相同的质量控制。今年,公司已加工生产了约 25 万吨可持续的砂产品,公司计划通过出售或捐赠的方式将其用于混凝土、砂浆和水泥的生产或是用于路面铺设。

淡水河谷铁矿石业务执行副总裁司马盛(Marcello Spinelli)先生表示,砂产品是更可持续运营实践的成果。他说:“该项目促使我们在内部形成了循环经济。建筑行业用沙需求巨大,我们的砂产品为建筑行业提供了一种可靠的替代品,同时减少了尾矿处置对环境和社会造成的影响。”

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(布鲁库图矿区可持续砂产品的堆场)

根据联合国估计,全球每年用沙需求约为 400 亿吨至 500 亿吨,沙子已成为仅次于水的开采最多的自然资源,而这一资源正在全球范围内遭受非法和掠夺性开采。

淡水河谷的可持续砂产品被认为是铁矿石的副产品。从自然中开采出的岩石形态的原矿,在工厂经过破碎、筛分、研磨和选矿等数道物理加工程序后,即成为铁矿石。淡水河谷的创新之处在于,在选矿阶段对铁矿石的副产品进行再次加工,直至其达到必要的质量要求,成为商用产品。在传统选矿过程中,这些材料会变成尾矿,通过使用矿坝或以堆垛方式进行处置。而现在,每生产一吨砂产品就意味着减少一吨尾矿。

产自铁矿石加工过程的砂产品 100%经过认证,它们硅含量高而铁含量极低,且具有很高的化学均匀性和粒度均匀性。布鲁库图和阿瓜林帕综合运营区执行经理杰斐逊·科莱德(Jefferson Corraide)先生表示,这种砂产品不存在危险性。“我们的砂产品基本采用物理方式加工而成,加工过程未改变材料的化学成分,因此产品无毒无害。”

淡水河谷的砂产品在混凝土和砂浆中的应用日前已得到了巴西科研学院(IPT)、Falc?oBauer 和 ConsultareLabCon 这三座专业实验室的认证。

澳大利亚昆士兰大学可持续矿物研究所和瑞士日内瓦大学的研究人员正在开展一项独立研究,对淡水河谷砂产品的特性进行分析,从而了解这种源自矿石的替代建材能否成为沙子的可持续来源并显著减少采矿活动产生的废弃物数量。研究人员使用“矿砂(oresand)”一词指代源自矿石副产品并经由加工生产出的砂产品。

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(用淡水河谷可持续砂产品生产的预制混凝土)

生产规模


淡水河谷致力于到 2022 年销售或捐赠超过 100 万吨砂产品,其买家来自巴西米纳斯吉拉斯州、圣埃斯皮里图州、圣保罗和巴西利亚等四个地区。公司预计到 2023 年,砂产品的产量将达到 200 万吨。

“我们准备自 2023 年起进一步扩大砂产品的应用市场,我们为此设立了专门的团队投入这项新业务,他们将通过将砂产品生产工艺应用于现有的生产流程以满足市场需求。”淡水河谷铁矿石市场总监郝杰礼(Rogério Nogueira)先生表示。

淡水河谷目前正在米纳斯吉拉斯州阿拜绍河畔圣贡萨洛市的布鲁库图矿区生产砂产品,它们将用于销售或捐赠。

位于米纳斯吉拉斯州的其他矿区也正在为纳入砂产品生产工艺进行环境和开采方面的调整。“这些矿区出产高硅含量的砂质材料,可用于不同行业。我们正在与包括大学、研究中心以及国内外企业在内的多家机构合作开发新的解决方案,为铁矿石尾矿提供新的出路。”淡水河谷新业务经理安德烈·维列纳(André Vilhena)先生强调。

除了使用铁矿石矿区现有的基础设施外,淡水河谷还开发了一个由铁路和公路组成的运输网络,以便将砂产品运输到巴西多个州。“我们的重点是确保铁矿石业务的可持续性,我们希望通过这项新业务最大程度地减少环境影响,同时寻求促进就业和增加收入的机会。” 维列纳先生补充道。

生态产品


淡水河谷自 2014 年以来一直在开展尾矿应用的研究。去年,公司启用了匹库制砖厂,这是首个以采矿活动产生的尾矿作为主要原材料生产建筑产品的试点工厂。该工厂位于米纳斯吉拉斯州伊塔比利图市的匹库(Pico)矿区,旨在促进铁矿石加工过程中的循环经济。

米纳斯吉拉斯州联邦技术教育中心与匹库制砖厂开展技术合作,向工厂派出了包括教授、实验室技术人员以及研究生、本科生和技术课程学生在内的 10 位研究人员,他们在合作期间将到工厂现场工作,研发期间的产品暂不对外销售。

淡水河谷还与伊塔茹巴联邦大学伊塔比拉校区合作,研究将砂产品用于路面铺设的方法。公司计划向当地捐赠砂产品用于路面铺设。

更可持续的采矿


除了开发生态产品外,淡水河谷还采取了其他举措减少尾矿,使采矿活动变得更可持续。公司一直致力于开发无需用水的干式加工技术。目前,淡水河谷大约 70%的铁矿石产品通过干式加工生产,即便在年产能增加至 4 亿吨以及新项目投入运营之后,这一比例仍将保持不变。而在 2015 年,干式加工生产的铁矿石仅占总产量的 40%。

能否采用干式加工,与开采出的铁矿石质量相关。卡拉加斯矿区铁矿石含铁量高(超过65%),加工过程仅需破碎及按颗粒尺寸筛分即可完成。

而米纳斯吉拉斯州部分矿区平均铁含量为 40%,传统处理方法是通过加水选矿提高矿石中的铁含量,由此产生的尾矿大部分被堆放在尾矿坝或矿坑中。淡水河谷已将另一项技术用于低品位铁矿石的选矿,即粉矿干式磁选分离(FDMS)技术,铁矿石磁选过程无需用水,因此无需使用尾矿坝。

粉矿干式磁选分离技术由淡水河谷于 2018 年收购的 New Steel 公司在巴西开发,已在位于米纳斯吉拉斯州的中试工厂获得应用。首座商业化工厂将于 2023 年在大瓦尔任(Vargem Grande)运营区投入使用,该工厂年产能将达到 150 万吨,投资总额将达到1.5 亿美元

另一项可以减少尾矿坝需求的技术是对尾矿进行过滤后使其通过干式堆垛存放。在铁矿石年产能达到 4 亿吨后,其中 6000 万吨(占总产能的 15%)将大部分采用这一技术对尾矿进行过滤和存放。淡水河谷已在大瓦尔任矿区启用了一座尾矿过滤工厂,并计划于 2022年第一季度再启用三座尾矿过滤工厂,其中一座位于布鲁库图矿区,另外两座位于伊塔比拉矿区。此后,沿用传统湿式选矿工艺进行生产的铁矿石将仅占总产能的 15%,其所产生的尾矿将被存放于尾矿坝或停用的矿坑中。

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