يعتبر طوب المخلفات خيارًا آمنًا لتجنب فشل السد
الحل للتأثيرات البيئية لسدود المخلفات موجود ، وهو غير سام وأبسط مما يبدو
الصورة: منزل مبني من طوب نفايات التعدين. التكاثر
يتسبب انهيار سدود مثل ماريانا وبرومادينيو في آثار بيئية هائلة وخسائر بشرية. انتشرت مخلفات التعدين في جميع أنحاء المنطقة ، مما أسفر عن مقتل الناس وتلويث الأنهار وجعل استخدام المياه للتزويد أمرًا غير مجدٍ. بالإضافة إلى المناقشة حول سلامة السدود وتقنيات البناء المستخدمة ، هناك عامل آخر: هناك بالفعل تقنية لإعادة تدوير ما يسمى "بقايا التعدين".
كانت جامعة ميناس جيرايس الفيدرالية (UFMG) واحدة من تلك التي طورت التكنولوجيا لاستخدام المواد من سدود المخلفات لتصنيع الطوب والمواد الأخرى للبناء المدني. إن ما يسمى بالحمأة السامة ، وفقًا لشرح من قبل أستاذ الهندسة في UFMG Evandro Moraes da Gama ، منسق البحث ، غنية بالرمل والأسمنت ، بالإضافة إلى الصباغ الذي يعطي لونًا مثيرًا لـ "طوب المخلفات" ".
الطين المخزن في السدود ليس سامًا في حد ذاته. تتكون مخلفات تعدين الحديد بشكل أساسي من عناصر السيليكا والألمنيوم والحديد ، وتصنف على أنها نفايات من الفئة الثانية أ - غير خطرة وغير خاملة ، وفقًا لمعايير التقييم الواردة في ABNT NBR 10004/2004 - وهذا يعني أنها ليست خطرة لكنها قابلة للذوبان في الماء (ليست خاملة).
وهذا هو بالضبط تقاطع المخلفات مع الماء الذي يؤدي إلى ما يسمى الحمأة السامة. في حالات فشل السد ، تؤدي تفاعلات المادة مع مياه الأنهار إلى إطلاق المعادن الموجودة في المخلفات والمواد الموجودة في قاع النهر ، بالإضافة إلى الطين الذي يتسبب في تعكير المياه (مما يؤدي إلى موت الأسماك والنباتات المائية التي لا تستطيع التنفس لغياب الضوء).
يسلط البروفيسور جاما الضوء ، في مقابلة مع Rádio Brasil ، على أن هذه النفايات منتج مشترك غني جدًا للاقتصاد المعدني وأنه سيكون من الممكن توليد دائرية اقتصادية معها ، ودمج ما للتعدين هو نفايات في سلسلة إنتاجية صناعة الاسمنت. هذا هو ، في الواقع ، أفضل مصطلح يمكن استخدامه لتعدين الطين هو النفايات ، حيث يمكن إعادة تدوير المادة واستخدامها كمواد خام لتصنيع الطوب والبلاط والكتل والألواح والأرضيات ، على سبيل المثال. افهم الفرق بين الهدر والرفض.
تعتبر مخلفات التعدين غير سامة ولا تشكل أي عنصر ضار بالصحة العامة أو البيئة ، ويمكن استخدامها لإنتاج الأسمنت والطوب والملاط وغيرها من المواد للبناء المدني ، وفقًا لمقال منسق من قبل الباحث في Civil الهندسة في جامعة أورو بريتو الفيدرالية (UFOP) جوليا كاسترو مينديز.
يمكن أن تخضع حمأة التعدين للمعالجة في مادة رابطة عالية الجودة ، من بين استخدامات أخرى. الصورة: Critina Horta / EM / DA Press
يشير جاما إلى أن الجامعة لديها براءة اختراع لتكنولوجيا تصنيع الأسمنت والطوب ، ولديها منزل مبني من طوب النفايات منذ عام 2015. الأستاذ هو أحد المسؤولين عن مختبر التقنيات الجيولوجية والمواد الجيولوجية لمركز الإنتاج المستدام في UFMG ، في بيدرو ليوبولدو (MG) ، التي لديها مصنع تجريبي للتكليس السريع (حرق متحكم به) ، آليًا وبطاقة إنتاجية تبلغ 200 كجم / ساعة.
التكليس الفلاش (CF) هو أحدث التقنيات التي تجعل من الممكن تكلس الجسيمات الدقيقة ، وهو أمر مستحيل في الأفران التقليدية. هذا يجعل من الممكن تحويل بعض المركبات المعدنية من المواد الخام مثل الصخور المعقمة ومخلفات المعالجة إلى مواد رابطة عالية القوة تولد ، على سبيل المثال ، الأسمنت البيئي.
يتكون الإسمنت البيئي من خلال تحويل مخلفات الخام إلى مسحوق ، الطين المكلس. لهذا الغرض ، يتم وضع المادة داخل هذا الفرن ، مما يجعل الماء الطيني يتبخر تمامًا. هذا المسحوق له خاصية خاصة ، يسميها المهندسون سطحًا محددًا كبيرًا ، مما يتسبب في تشبث المسحوق بالمواد الأخرى الموضوعة على اتصال به. إنه يعمل بنفس طريقة الأسمنت المعروف.
يتم تحويل المخلفات والنفايات ، مثل الفيلايت والرمل ، في مصنع نموذج UFMG. الصورة: Critina Horta / EM / DA Press
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الصخور المعقمة التي يتم التخلص منها أيضًا في عملية التعدين ، عند طحنها وتكلسها ، وإضافتها إلى الجير أو الأسمنت ، تتحول أيضًا إلى مواد رابطة قوية. من خلال ربط هذه المواد ، يمكن إنتاج كتل الطوب المرفوضة.
أجرى باحثون من جامعات مثل Federal de Lavras (UFLA) والجامعة الفيدرالية في Ouro Preto (UFOP) ، بالإضافة إلى صناعات مثل Alcoa (التي درست إنتاج الطوب من مخلفات تعدين البوكسيت) ، أجروا أيضًا دراسات مماثلة. في أطروحة الماجستير في جامعة أورو بريتو الفيدرالية ، التي دافعت عنها في نهاية عام 2013 وببليوغرافيا وطنية ودولية واسعة النطاق ، بحثت Wanna Carvalho Fontes وخلصت إلى سلامة وجدوى استخدام مخلفات سدود خام الحديد لإنتاج طلاء الملاط و وضع.
أتاحت التحليلات المختبرية للبحث تحديد أن عينات المخلفات تتكون أساسًا من أكاسيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم وأكسيد الحديد. وتشير إلى أن "مخلفات خام الحديد بشكل عام تظهر عدم تجانس كبير في خصائصها بسبب الاختلافات في عملية معالجة الخام ، أو نوع خام الخام أو حتى تباين جبهات التعدين وموقعه في السد" ، من بين عوامل أخرى. ومع ذلك ، وفقًا للتحليلات البيئية لهذه المخلفات ، التي تم إجراؤها وفقًا لمعيار ABNT المذكور أعلاه ، تم تصنيف العينات على أنها نفايات من الدرجة الثانية أ - غير خطرة وغير خاملة.
وتخلص إلى أنه ، كما أن النفايات المستخدمة كمواد خام ليست خطرة ، "من المتوقع أن إضافة نفايات الفئة الثانية أ إلى مواد أخرى ، مثل الأسمنت والجير والرمل ، لن يغير التصنيف البيئي للملاط المقترح. ". وينطبق الشيء نفسه على صناعة الطوب والمواد الأخرى.
تمتلك UFMG نفسها أيضًا خطوطًا أخرى للبحث ، مع نتائج ناجحة أيضًا في إنشاء الطوب المرفوض المصنوع بالضغط ، دون الحاجة إلى المرور بعملية الحرق. المواد التي تم الحصول عليها آمنة للاستخدام في الإنشاءات المدنية ، ولا تشكل خطر تلوث للإنسان أو البيئة. ترد نتائج البحث في مقال نُشر عام 2014.
يقول الأستاذ في UFMG أن هذه تقنية مدمجة بالفعل ، وتستخدم على نطاق واسع في دول مثل فرنسا والصين ، والتي تتعرض حتى للبرازيل في بلاط البورسلين المنتج من نفايات التعدين. "ما يتم تخزينه داخل السد هو منتج عند معالجته. إذا دخلت شركات التعدين في اتفاقية مع مستهلكي الأسمنت والرمل وهم شركات الأسمنت وصناعات الأسمنت ، فسيكون لدينا نتيجة لهذه المخلفات ولن تكون ضرورية. لتخزينها كيف يحدث ذلك ، "يشرح.
"يجب على الصناعات التحدث مع بعضها البعض والاستفادة من التكنولوجيا المتاحة لتحويل النفايات إلى اقتصاد وليس مأساة" ، يؤكد الباحث. من شأن استخدام الطوب المخلفات أن يجعل الإنشاءات في المتوسط أرخص بنسبة 30 ٪. سيؤدي تنفيذ الاقتصاد الدائري بين قطاعي التعدين والبناء أيضًا إلى إلغاء الحاجة إلى بناء السدود أو البحث عن حلول أخرى لمنتج مشترك يتم التعامل معه حاليًا كمخلفات ، وكذلك تجنب انهيار السدود والتلوث من خليط نفايات التعدين. بمياه الأنهار.
