淡水河谷研发出将尾矿转化为优质矿砂的工艺 致力于减少铁矿石尾矿数量 降低企业运营风险
本报记者 朱晓波
近日，《中国冶金报》记者从淡水河谷获悉，经过7年研究,投入约5000万雷亚尔（约合87.89万美元），该公司已成功研发出有利于可持续发展的优质矿砂生产工艺。淡水河谷已将该生产工艺应用于该公司位于巴西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尾矿加工转化为优质矿砂产品。由该工艺生产出的矿砂产品可被应用于建筑行业。
据了解，截至目前，淡水河谷已加工生产了约25万吨的这种优质矿砂产品，这类产品硅含量高、铁含量极低，且具有很高的化学均匀性和粒度均匀性。淡水河谷计划以出售或捐赠的方式将该产品用于生产混凝土、砂浆、水泥或用于铺设路面。
淡水河谷铁矿石业务执行副总裁司马盛（Marcello Spinelli）表示：“建筑行业对于沙子的需求量巨大，我们的矿砂产品为建筑行业提供了一个可靠的选择，同时减小了尾矿处理对环境造成的负面影响。”
据联合国统计，全球每年的沙子需求量在400亿吨~500亿吨，沙子已成为仅次于水的人为开采量最多的自然资源。淡水河谷的这种矿砂产品源于铁矿石的副产品。原矿在工厂经过破碎、筛分、研磨和选矿等数道工序后，即可成为铁矿石。在传统的选矿过程中，副产品会变成尾矿，须通过矿坝或以堆垛方式进行处置。该公司在选矿阶段对铁矿石的副产品进行再加工，直至其达到质量要求，成为优质矿砂产品。淡水河谷表示，采用将尾矿转化为优质矿砂的工艺，每生产1吨矿砂产品就可以减少1吨的尾矿。据悉，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目前正在开展一项独立研究，旨在分析淡水河谷矿砂产品的特性，以了解其能否真正成为沙子的可持续性替代品，并显著减少采矿活动产生的废弃物数量。
淡水河谷布鲁库图和阿瓜林帕综合运营区的执行经理杰斐逊·科莱德（Jefferson Corraide）表示：“这种矿砂产品是真正的绿色产品，所有矿砂产品均采用物理方式加工而成，加工过程未改变原材料的化学成分，产品无毒无害。”
淡水河谷表示，其计划到2022年售出或捐赠超过100万吨的此类矿砂产品，到2023年将矿砂产品产量增加至200万吨。据悉，该产品的买家预计来自于巴西的米纳斯吉拉斯州、圣埃斯皮里图州、圣保罗和巴西利亚4个地区。
“我们准备自2023年起进一步扩大矿砂产品的应用市场，为此我们设立了专门的团队运营这项新业务。”淡水河谷铁矿石市场总监郝杰礼（Rogério Nogueira）表示。
“目前，位于米纳斯吉拉斯州的其他矿区也正在为采用这种生产工艺展开一系列准备工作。此外，我们正在与多家研究机构合作研发新的解决方案，致力于为合理处理铁矿石尾矿提供新的思路。”淡水河谷业务经理安德烈·维列纳（André Vilhena）讲道。除了使用铁矿石矿区现有的基础设施外，淡水河谷还特地建立了一个庞大的运输网络，以便将可持续性矿砂产品高效便捷地运送至巴西的多个州。“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企业运营环境足迹。” 维列纳补充道。
淡水河谷自2014年以来一直在开展尾矿处理应用研究。2020年，该公司启用了首个以尾矿作为主要原材料生产建筑产品的试点工厂——匹库（Pico）制砖厂。该工厂位于米纳斯吉拉斯州伊塔比利图市的匹库矿区。目前，米纳斯吉拉斯州联邦技术教育中心正与匹库制砖厂积极展开技术合作。该中心向匹库制砖厂派出了包括教授、研究生、本科生和技术课程学生在内的10余位研究人员亲临现场展开研究。
除了研发生态产品外，淡水河谷还采取了多种措施减少尾矿数量，使采矿活动变得更具有可持续性。该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技术生产。该公司表示，能否采用干式加工技术与铁矿石质量密切相关。卡拉加斯矿区的铁矿石含铁量高（超过65%），加工过程仅需破碎及按颗粒尺寸筛分即可。
淡水河谷子公司研发出粉矿干式磁选分离技术，目前已在米纳斯吉拉斯州的中试工厂获得应用。淡水河谷将该技术应用于低品位铁矿石的选矿工序，首座商业化工厂将于2023年在大瓦尔任运营区投用。淡水河谷表示，该工厂年产能将达到150万吨，投资总额预计为1.5亿美元。此外，淡水河谷已在大瓦尔任矿区启用了1座尾矿过滤工厂，并计划于2022年第一季度再启用3座尾矿过滤工厂，其中1座位于布鲁库图矿区，2座位于伊塔比拉矿区。
《中国冶金报》（2021年12月10日 02版二版）
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