Reinventare il ruolo di acqua e scarti nel settore minerario
Il minerale trattato ha bisogno di notevoli quantità di acqua ed è responsabile di oltre il 90 % della massa del flusso di rifiuti generato. È necessario ridurre l’uso non sostenibile dell’acqua, in particolare facendo circolare l’acqua per il riutilizzo, e diminuire di pari passo il volume degli sterili minerari estraendo più valore dagli scarti. Il consorzio ITERAMS, finanziato dall’UE, ha deciso di elaborare una prova di concetto per far diventare le attività di estrazione più ecocompatibili ed economiche sia in Europa che nel resto del mondo. Il progetto si è incentrato sul rendere maggiormente efficiente il riciclo dell’acqua facendo in modo di estrarre più valore dagli sterili, un obiettivo conseguito attraverso la trasformazione di questi materiali di scarto in cemento geopolimerico da destinare a utilizzi rilevanti, tra cui riempimento e rivestimento. «Ciò contribuirà a risparmi sui costi e a flussi aggiuntivi di reddito in particolare dalle piccole miniere», afferma Päivi Kinnunen, coordinatrice del progetto. «Riciclando l’acqua e impiegando i rifiuti minerari sotto forma di prodotti preziosi per realizzare geopolimeri, si ottiene una considerevole riduzione dell’impatto ambientale globale, migliorando le prestazioni e l’immagine dell’industria mineraria».
L’analisi degli sterili in tre paesi
I ricercatori del progetto ITERAMS hanno raccolto e analizzato campioni di acqua e di sterili provenienti da tre miniere in Finlandia, Portogallo e Sud Africa. La scelta è ricaduta su queste tre miniere poiché sono presenti condizioni stagionali e idrogeologiche diversificate, quali diverse temperature e la disponibilità o la scarsità di acqua fresca e trattata. I membri del gruppo hanno condotto un’analisi dei dati sull’acqua e modellato impianti idrici, compiendo misurazioni online e in tempo reale dell’acqua di estrazione e migliorando i metodi di trattamento delle acque. Il team si è avvalso di analisi online per il rilevamento di materiali di alimentazione di bassa qualità che è possibile rimuovere in un secondo momento per migliorare le prestazioni di flottazione del materiale. Il progetto ITERAMS ha sviluppato diversi approcci per la produzione di geopolimeri partendo dai campioni di sterili.
Risparmiare acqua e trovare valore nei rifiuti minerari
I partner del progetto hanno realizzato diverse tecnologie di trattamento delle acque, tra cui resine di scambio ionico, filtrazione di lucidatura, elettrocoagulazione e flottazione ad aria disciolta, adoperando la modellizzazione matematica allo scopo di individuare gli approcci sperimentali migliori per la creazione di circuiti idrici chiusi. Il gruppo ha sviluppato sensori elettrochimici continui e online capaci di distinguere gli ioni, quali ioni di calcio, di solfato e di tiosolfato, per ottenere misurazioni della qualità dell’acqua. I ricercatori hanno utilizzato l’analisi microbiologica per evidenziare l’importanza della gestione dei microrganismi negli impianti di flottazione. «La sostenibilità e la valutazione dei punti critici hanno confermato che l’utilizzo idrico e la chiusura dei cicli idrici costituiscono le questioni più spinose nell’ambito dell’estrazione mineraria, che di riflesso rafforzano la rilevanza del progetto ITERAMS», spiega Kinnunen. «Uno degli obiettivi principali del progetto è la raccolta di tutte le informazioni ai fini dell’elaborazione di un protocollo di riciclo dell’acqua per i siti minerari; questo protocollo è attualmente in fase di sviluppo». Le conoscenze scaturite dal progetto saranno determinanti nel supportare le aziende di estrazione mineraria a diventare maggiormente sostenibili dal punto di vista economico, nonché ecocompatibili nell’esecuzione delle loro attività.
Parole chiave
ITERAMS, acqua, estrazione, sterili, rifiuti, geopolimeri, riciclo dell’acqua, trattamento delle acque
