Skarb drzemiący w odpadach wydobywczych: zapewnienie społeczeństwu zrównoważonych zasobów
Siarczkowe odpady wydobywcze, pozostałości z wydobycia i przeróbki rud siarczkowych do produkcji miedzi (Cu), cynku (Zn), ołowiu (Pb), niklu (Ni) i innych metali krytycznych, stanowią największy odpad wydobywczy w Europie. Rocznie produkuje się ich około 600 megaton, a w całej historii wyprodukowano ich już aż 28 000 megaton. Są one składowane w składowiskach odpadów przeróbczych, na hałdach lub w kopalniach. W razie niewłaściwego gospodarowania odpady te mogą stać się zagrożeniem dla środowiska, powodując takie problemy jak wypływ kwaśnej wody z odpadów wydobywczych. Jednocześnie odpady te stanowią nowe zasoby metali i minerałów krytycznych, niezbędnych do przejścia na model ekologicznego społeczeństwa wykorzystującego zamknięty obieg surowców. Niedawno Europejskie Partnerstwo Innowacyjne na rzecz surowców wezwało do przekształcenia „problemu odpadów wydobywczych” w „możliwość odzyskiwania zasobów”. Odpowiedzią na to wezwanie jest finansowany ze środków UE projekt NEMO. „Wykorzystując koncepcję »czterech pilotów – trzech studiów przypadku«, zespół projektu NEMO podejmuje wyzwanie opracowania, zademonstrowania i wykorzystania nowych sposobów waloryzacji siarczkowych odpadów przeróbczych”, nakreśla Mika Paajanen, koordynator projektu. Celem jest recykling do 95 % odpadów. Kluczem do osiągnięcia tego celu jest podniesienie poziomu gotowości technologicznej różnych innowacyjnych technologii w zakresie niemal bezodpadowego przetwarzania rud siarczkowych i siarczkowych odpadów wydobywczych.
Koncepcja NEMO
Projekt koncentruje się na trzech przypadkach: kopalni Sotkamo wydobywającej Ni-Cu-Zn-REE/Sc (skand – pierwiastek ziem rzadkich) w Finlandii, zakładzie przetwórczym Luikonlahti w Finlandii oraz kopalni Tara wydobywającej Zn-Pb w Irlandii. Poprzez cztery projekty pilotażowe z wykorzystaniem technologii NEMO zespół ma na celu zademonstrowanie najnowocześniejszych procesów bioługowania w celu odzysku dodatkowych metali z rud i pozostałości siarczkowych oraz przyspieszenia przemiany siarczków w siarczany, co pomaga wyeliminować ryzyko wypływu kwaśnych wód. Ma on również na celu „oczyszczenie” pozostałości, co pozwala na wykorzystanie ich w produkcji cementu i zastosowaniach budowlanych. „Wyniki dotychczasowych projektów pilotażowych obejmują opracowanie i ocenę nowatorskich i innowacyjnych procesów i schematów technologicznych do hydrometalurgicznej waloryzacji niskogatunkowych metali nieszlachetnych z pozostałości po przeróbce. Obejmują one lekki bioreaktor do ekonomicznego przetwarzania hydrometalurgicznego oraz nowatorskie schematy technologiczne do produkcji koncentratów metali do akumulatorów”, potwierdza Paajanen. Dodatkowo przeprowadzono analizę porównawczą dwóch wariantów bioługowania. Jeden w Sotkamo i jeden w BRGM France. W Sotkamo do bioługowania wykorzystano hałdę o podwyższonych warunkach eksploatacji, a we Francji – staw osadowy. W pierwszym etapie pilotażowego procesu bioługowania w stawie osadowym uzyskano ekstrakcję metalu na poziomie powyżej 90 %. „Zespół projektu NEMO opracował również procesy i mieszanki, które mogą zawierać wysoki procent odpadów wydobywczych, oraz zademonstrował możliwość wykorzystania odpadów wydobywczych w produktach betonowych. Osiągnięcia te zrealizowały firmy będące partnerami projektu – Boliden, Thyssenkrupp, VITO i Resourcefull – przy szczególnym uwzględnieniu odpadów przeróbczych z kopalni Tara należącej do firmy Boliden”, podkreśla Paajanen. Nowa wiedza na temat specyfiki surowców wtórnych w każdym badanym miejscu wydobycia dostarczyła również przydatnych informacji na temat ich przydatności do różnych metod przetwarzania i waloryzacji oraz potencjału eksploatacyjnego.
Dalsza perspektywa
„Oczekuje się, że technologia NEMO przyniesie UE szereg korzyści, począwszy od nowych zasobów dla sektora metalurgicznego i rolniczego, poprzez zmniejszenie poziomu CO2 w procesie odzysku metali, aż po zastąpienie zwykłego cementu portlandzkiego”, podsumowuje Paajanen. Przyczyni się także do wyeliminowania zjawiska wypływu kwaśnych wód z kopalń i innych problemów środowiskowych. Zespół projektu będzie dalej monitorować dostarczane próbki oraz wyniki poszczególnych projektów pilotażowych. Jego celem jest powielenie projektowych technologii i koncepcji w innych kopalniach na terenie UE i poza nią.
Słowa kluczowe
NEMO, miedź, cynk, ołów, nikiel, siarczkowe odpady wydobywcze, waloryzacja siarczkowych odpadów przeróbczych, społeczeństwo ekologiczne, niemal bezodpadowe przetwarzanie odpadów