Redefiniowanie roli wody i odpadów w górnictwie
Przetwarzanie rudy wymaga olbrzymich ilości wody i to właśnie ten proces odpowiada za przeszło 90 % masy wytwarzanych odpadów. Musimy ograniczyć niezrównoważone zużycie wody, szczególnie przez wprowadzenie obiegu zamkniętego, w którym będzie ona używana ponownie, a także przez zmniejszenie objętości odpadów poflotacyjnych przez lepsze ich wykorzystanie. Finansowane ze środków UE konsorcjum ITERAMS ma na celu potwierdzenie słuszności koncepcji dotyczącej możliwości prowadzenia wydobycia w Europie i na świecie w sposób bardziej przyjazny środowisku i przystępny ekonomicznie. Projekt koncentrował się na opracowaniu wydajniejszego obiegu wody oraz umożliwieniu uzyskania większej wartości z odpadów poflotacyjnych przez włączenie tego materiału resztkowego w skład cementu geopolimerowego wykorzystywanego w tak istotnych celach, jak zasypywanie czy powlekanie. Päivi Kinnunen, koordynatorka projektu, mówi: „Przyniesie to oszczędności i zwiększy zyski, szczególnie w małych kopalniach. Ponowne użycie wody oraz wykorzystanie odpadów z wydobycia do uzyskiwania cennych produktów geopolimerowych sprawia, że zmniejsza się ogólny wpływ wydobycia na środowisko, co w oczywisty sposób podnosi wydajność górnictwa i poprawia sposób jego postrzegania”.
Analiza odpadów poflotacyjnych w trzech krajach
Badacze zrzeszeni w projekcie ITERAMS zebrali i przeanalizowali próbki wody oraz odpadów poflotacyjnych z trzech kopalni: w Finlandii, Portugalii i Afryce Południowej. Wybrali te lokalizacje, ponieważ różniły się one pod względem warunków sezonowych i hydrogeologicznych, takich ja temperatura czy dostępność świeżej i uzdatnionej wody. Członkowie zespołu przeprowadzili analizę danych dotyczących wody, wymodelowali systemy wodne, opracowali sieciowe narzędzia pomiaru jej zużycia do wydobycia w czasie rzeczywistym i poprawili metody uzdatniania. Wykorzystali analitykę on-line do wykrywania niskogatunkowego materiału wsadowego, który następnie podlega usunięciu, aby poprawić wydajność flotacji materiału. W ramach projektu ITERAMS powstały też różne podejścia do produkcji geopolimerów z próbek odpadów poflotacyjnych.
Oszczędzanie wody i drugie życie odpadów górniczych
Partnerzy projektu opracowali różne technologie uzdatniania wody, w tym wykorzystujące żywice jonowymienne, filtrację polerującą, elektrokoagulację i flotację rozpuszczonym powietrzem. Dzięki użyciu modeli matematycznych udało się wskazać najlepsze podejścia eksperymentalne do tworzenia zamkniętych obiegów wody. Zespół opracował działające on-line i w trybie ciągłym czujniki elektrochemiczne do pomiary jakości wody, które potrafią rozróżniać jony, takie jak jony wapnia, siarczanów i tiosiarczanów. Naukowcy wykorzystali analizę mikrobiologiczną, aby wykazać znaczenie zarządzania mikroorganizmami w zakładach flotacyjnych. „Zrównoważony rozwój i oceny punktów krytycznych potwierdziły, że zużycie wody i zamykanie cykli wodnych to najważniejsze obecnie wyzwania w górnictwie, co z kolei podnosi znaczenie projektu ITERAMS”, wyjaśnia Kinnunen. „Jednym z głównych celów projektu jest zebranie wszystkich informacji i opracowanie protokołu recyklingu wody dla kopalni. Obecnie trwają prace nad tym protokołem”. Wiedza uzyskana w ramach projektu pomoże spółkom górniczym prowadzić działalność bardziej zrównoważoną ekonomicznie i przyjazną środowisku.
Słowa kluczowe
ITERAMS, woda, wydobycie, odpady flotacyjne, odpady, geopolimery, recycling wody, uzdatnianie wody