أنتجت شركة فالي حوالي 250 ألف طن من منتجات الرمل المستدامة، والتي تم اعتمادها لاستبدال الرمل الذي يتم استخراجه بشكل غير قانوني في كثير من الأحيان.

بعد سبع سنوات من البحث واستثمار حوالي 50 مليون ريال برازيلي، طورت شركة فالي عملية إنتاج رمال عالية الجودة، قابلة للاستخدام في قطاع البناء. وقد طبقت الشركة هذه العملية في منطقة استخراج خام الحديد في ميناس جيرايس، محولةً المواد الرملية التي كانت تتطلب في السابق استخدام السدود أو طرق التكديس إلى منتجات عالية الجودة. وتخضع عملية الإنتاج لنفس معايير مراقبة الجودة المطبقة على إنتاج خام الحديد. هذا العام، قامت الشركة بمعالجة وإنتاج حوالي 250 ألف طن من منتجات الرمال المستدامة، وتخطط لبيعها أو التبرع بها لاستخدامها في إنتاج الخرسانة والملاط والأسمنت أو في رصف الطرق.

صرح السيد مارسيلو سبينيلي، نائب الرئيس التنفيذي لوحدة أعمال خام الحديد في شركة فالي، بأن منتجات الرمل هي ثمرة ممارسات تشغيلية أكثر استدامة. وأضاف: "لقد حفزنا هذا المشروع على بناء اقتصاد دائري داخلياً. هناك طلب هائل على الرمل في قطاع البناء. توفر منتجاتنا من الرمل بديلاً موثوقاً به لهذا القطاع، مع تقليل الآثار البيئية والاجتماعية المترتبة على التخلص من مخلفات التعدين."

ساحة تخزين مستدامة لمنتجات الرمال في منطقة التعدين بولكوتو

بحسب تقديرات الأمم المتحدة، يبلغ الطلب العالمي السنوي على الرمال ما بين 40 و50 مليار طن. وقد أصبحت الرمال ثاني أكثر الموارد الطبيعية استغلالاً بعد الماء، ويتعرض هذا المورد للاستغلال غير القانوني والانتهازي على نطاق عالمي.

تُعتبر منتجات الرمل المستدامة من شركة فالي منتجًا ثانويًا لخام الحديد. يتحول الخام، الذي يُستخرج من الطبيعة على شكل صخور، إلى خام حديد بعد عدة عمليات معالجة فيزيائية، مثل التكسير والغربلة والطحن والتخصيب في المصنع. يكمن ابتكار فالي في إعادة معالجة منتجات خام الحديد الثانوية في مرحلة التخصيب حتى تصل إلى متطلبات الجودة اللازمة وتصبح منتجًا تجاريًا. في عملية التخصيب التقليدية، تتحول هذه المواد إلى مخلفات يتم التخلص منها عبر السدود أو في أكوام. أما الآن، فكل طن من منتج الرمل يُنتج يُساهم في تقليل طن واحد من المخلفات.

منتجات الرمل الناتجة عن عملية معالجة خام الحديد معتمدة بنسبة 100%. تتميز هذه المنتجات بمحتوى عالٍ من السيليكون ومحتوى منخفض للغاية من الحديد، فضلاً عن تجانسها الكيميائي وتجانس حجم جزيئاتها. صرّح السيد جيفرسون كورايد، المدير التنفيذي لمنطقة العمليات المتكاملة في بروكوتو وأغواليمبا، بأن هذا النوع من منتجات الرمل غير ضار. وأضاف: "تُعالج منتجاتنا الرملية بشكل أساسي بطرق فيزيائية، ولا يتغير التركيب الكيميائي للمواد أثناء المعالجة، لذا فإن المنتجات غير سامة وغير ضارة".

وقد تم اعتماد استخدام منتجات الرمل من شركة Vale في الخرسانة والملاط مؤخرًا من قبل المعهد البرازيلي للبحوث العلمية (IPT) و Falcão Bauer و ConsultareLabCon، وهي ثلاثة مختبرات مهنية.

يجري باحثون من معهد المعادن المستدامة بجامعة كوينزلاند في أستراليا وجامعة جنيف في سويسرا دراسة مستقلة لتحليل خصائص منتجات رمال شركة "فالي" بهدف فهم ما إذا كان هذا النوع من مواد البناء البديلة، المشتق من الخام، يمكن أن يصبح مصدرًا مستدامًا للرمال، وأن يساهم بشكل كبير في تقليل كمية النفايات الناتجة عن أنشطة التعدين. ويستخدم الباحثون مصطلح "رمال الخام" للإشارة إلى منتجات الرمال المشتقة من مخلفات الخامات، والتي تُنتج من خلال عمليات المعالجة.

نطاق الإنتاج

تلتزم شركة فالي ببيع أو التبرع بأكثر من مليون طن من منتجات الرمل بحلول عام 2022. ويأتي عملاؤها من أربع مناطق تشمل ميناس جيرايس، وإسبيريتو سانتو، وساو باولو، وبرازيليا. وتتوقع الشركة أن يصل إنتاج منتجات الرمل إلى مليوني طن بحلول عام 2023.

"نحن على أتم الاستعداد لتوسيع نطاق استخدام منتجات الرمل في السوق ابتداءً من عام 2023. ولهذا الغرض، قمنا بتشكيل فريق متخصص للاستثمار في هذا النشاط التجاري الجديد. وسيقوم هذا الفريق بتطبيق عملية إنتاج منتجات الرمل على عملية الإنتاج الحالية لتلبية طلب السوق." هذا ما صرح به السيد روجيريو نوغيرا، مدير تسويق خام الحديد في شركة فالي.

تقوم شركة Vale حاليًا بإنتاج منتجات رملية في منجم Brucutu في سان غونزالو دي أبايساو، ميناس جيرايس، والتي سيتم بيعها أو التبرع بها.

تُجري مناطق تعدين أخرى في ميناس جيرايس تعديلات بيئية وتعدينية لدمج عمليات إنتاج الرمال. وأكد السيد أندريه فيلهينا، مدير الأعمال الجديد في شركة فالي، قائلاً: "تُنتج هذه المناطق مواد رملية غنية بالسيليكون، والتي يُمكن استخدامها في مختلف الصناعات. ونحن نتعاون مع العديد من المؤسسات، بما في ذلك الجامعات ومراكز الأبحاث والشركات المحلية والأجنبية، لتطوير حلول جديدة لتوفير مخلفات خام الحديد".

إضافةً إلى استغلال البنية التحتية القائمة في منطقة تعدين خام الحديد، طورت شركة فالي شبكة نقل تتألف من خطوط سكك حديدية وطرق برية لنقل منتجات الرمال إلى عدة ولايات في البرازيل. وأضاف السيد فيرينا: "ينصب تركيزنا على ضمان استدامة أعمال خام الحديد. ومن خلال هذا النشاط الجديد، نأمل في تقليل الأثر البيئي إلى أدنى حد، مع السعي في الوقت نفسه إلى إيجاد فرص لتعزيز التوظيف وزيادة الدخل".

منتجات بيئية

تُجري شركة فالي أبحاثًا حول استخدام مخلفات التعدين منذ عام ٢٠١٤. وفي العام الماضي، افتتحت الشركة مصنع بوكو للطوب، وهو أول مصنع تجريبي لإنتاج مواد البناء باستخدام مخلفات التعدين كمادة خام رئيسية. يقع المصنع في منطقة بيكو للتعدين في إيتابيليتو، ميناس جيرايس، ويهدف إلى تعزيز الاقتصاد الدائري في معالجة خام الحديد.

أطلق المركز الفيدرالي لتعليم العلوم والتكنولوجيا في ميناس جيرايس ومصنع بيكو بريك تعاونًا تقنيًا، وأرسلا عشرة باحثين، من بينهم أساتذة وفنيو مختبرات وطلاب دراسات عليا وبكالوريوس وطلاب دورات تقنية، إلى المصنع. خلال فترة التعاون، سيعمل الباحثون في موقع المصنع، ولن تُباع المنتجات خلال فترة البحث والتطوير إلى الخارج.

تتعاون شركة فالي أيضاً مع فرع إيتابيرا التابع لجامعة إيتاجوبا الفيدرالية لدراسة طريقة استخدام منتجات الرمل في رصف الطرق. وتعتزم الشركة التبرع بمنتجات الرمل للمنطقة المحلية لاستخدامها في رصف الطرق.

تعدين أكثر استدامة

إلى جانب تطوير منتجات صديقة للبيئة، اتخذت شركة فالي تدابير أخرى للحد من مخلفات التعدين وجعل أنشطة التعدين أكثر استدامة. وقد التزمت الشركة بتطوير تقنية المعالجة الجافة التي لا تتطلب استخدام الماء. حاليًا، يُنتج حوالي 70% من منتجات خام الحديد لدى فالي من خلال المعالجة الجافة، وستبقى هذه النسبة ثابتة حتى بعد زيادة الطاقة الإنتاجية السنوية إلى 400 مليون طن وتشغيل مشاريع جديدة. في عام 2015، لم تتجاوز نسبة خام الحديد المُنتج بالمعالجة الجافة 40% من إجمالي الإنتاج.

يعتمد استخدام المعالجة الجافة على جودة خام الحديد المستخرج. يتميز خام الحديد في كاراجاس بمحتوى عالٍ من الحديد (أكثر من 65%)، ولا تتطلب عملية المعالجة سوى التكسير والغربلة وفقًا لحجم الجزيئات.

يبلغ متوسط ​​محتوى الحديد في بعض مناطق التعدين في ميناس جيرايس 40%. وتتمثل طريقة المعالجة التقليدية في زيادة محتوى الحديد في الخام بإضافة الماء إلى عملية التركيز. ويتم تكديس معظم المخلفات الناتجة في سدود أو حفر مخصصة لذلك. وقد استخدمت شركة فالي تقنية أخرى لتركيز خام الحديد منخفض الجودة، وهي تقنية الفصل المغناطيسي الجاف للخام الناعم (FDMS). ولا تتطلب عملية الفصل المغناطيسي لخام الحديد استخدام الماء، وبالتالي لا حاجة إلى سدود المخلفات.

طُوّرت تقنية الفصل المغناطيسي الجاف للخامات الدقيقة في البرازيل بواسطة شركة نيوستيل، التي استحوذت عليها شركة فالي عام 2018، وطُبّقت في محطة تجريبية في ميناس جيرايس. وسيتم تشغيل أول محطة تجارية في منطقة عمليات فارغيم غراندي عام 2023. وستبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية للمحطة 1.5 مليون طن، باستثمار إجمالي قدره 150 مليون دولار أمريكي.

من التقنيات الأخرى التي تُسهم في تقليل الحاجة إلى سدود مخلفات التعدين، ترشيح هذه المخلفات وتخزينها في أكوام جافة. بعد أن تصل الطاقة الإنتاجية السنوية لخام الحديد إلى 400 مليون طن، سيُستخدم معظمها، والبالغ 60 مليون طن (ما يُمثل 15% من إجمالي الطاقة الإنتاجية)، في ترشيح وتخزين المخلفات بهذه التقنية. وقد افتتحت شركة فالي محطة لترشيح المخلفات في منطقة التعدين الكبرى في فارجين، وتخطط لافتتاح ثلاث محطات أخرى في الربع الأول من عام 2022، إحداها في منطقة التعدين في بروكوتو، والأخريان في منطقة التعدين في إيتابيرا. بعد ذلك، سيُمثل خام الحديد المُنتج بالطريقة التقليدية للتخصيب الرطب 15% فقط من إجمالي الطاقة الإنتاجية، وسيتم تخزين المخلفات الناتجة في سدود مخصصة لها أو في حفر مناجم مُعطلة.