Глобальный спрос на песок, гравий и щебень достигает примерно 50 миллиардов тонн в год, что эквивалентно 12,5 миллионам олимпийских бассейнов. Эти материалы незаметны, но незаменимы для строительства тротуаров, зданий, изготовления стекла для окон и даже создания микросхем.
Истощение природных ресурсов развивается из-за интенсивного извлечения песка из рек, озер, пляжей и океанов. Хотя песок обновляется естественным путём, во многих регионах скорость добычи существенно превышает его возобновление. При этом песок пустынь непригоден для строительства из-за округлости зерен и удалённости от городов, а получение песка путем дробления скальных пород требует больших энергетических затрат и приводит к увеличению выбросов.
Горнодобывающая промышленность ежегодно генерирует миллиарды тонн отходов, что делает её крупнейшим источником мусора по объёму. Остаточный материал включает около 13 миллиардов тонн хвостов – измельчённой породы после извлечения металлов – и дополнительно 72 миллиарда тонн выброшенной скальной массы. За последние 25 лет опубликовано более 18 000 научных работ по повторному использованию хвостов, однако лишь немногие горные предприятия смогли успешно реализовать эти исследования.
Использование хвостов в строительных целях сталкивается с проблемами: их физико-химические характеристики, включая размер частиц, минеральный состав и долговечность, часто не соответствуют строительным стандартам, а присутствие опасных веществ, высвобождающихся в процессе добычи, вызывает настороженность властей и потребителей.
Предлагаемый метод предполагает производство «рудного песка» как целенаправленного продукта. В традиционном процессе добычи руда дробится, а металлы извлекаются методом флотации, после чего оставшаяся порода обычно выбрасывается. Новый подход предусматривает дальнейшую обработку руды с использованием циклонов для удаления примесей и достижения требуемых размеров и формы частиц, что позволяет удовлетворить строительные стандарты.
В Бразилии на руднике Vale's Brucutu Iron Ore Mine уже производится один миллион тонн рудного песка в год, используемого для строительства дорог, производства кирпичей и бетона. Трагические обрушения дамб хвостов в 2015 и 2019 годах, повлекшие сотни смертей, в том числе сотрудников компании, стали каталитическим событием для финансирования исследований по уменьшению зависимости от этих дамб. В Австралии испытания на шахте Newmont's Cadia Copper-Gold Mine продемонстрировали успешное получение более грубого рудного песка, требующего меньшего смешения с другими сортами песка.
Производство рудного песка позволяет одновременно снизить огромные объемы горнодобывающих отходов и уменьшить зависимость от разрушительной добычи природного песка. Компактное расположение многих рудных предприятий рядом с городами сокращает транспортные расходы и снижает риск для населения, поскольку почти половина мирового потребления песка приходится на территории в пределах 100 километров от потенциальных мест добычи рудного песка. Кроме того, данный метод требует меньше энергии и сопровождается снижением выбросов углерода.
Основное препятствие на пути широкого внедрения инновации связано с переходом от опытных стадий к масштабной реализации. Промышленная инерция, необходимость значительных изменений в давно устоявшихся процессах, кооперация между горнодобывающими компаниями, поддержка со стороны государственных органов и доверие крупных покупателей песка представляют сложный, но решаемый вызов для отрасли.
Изображение носит иллюстративный характер
Истощение природных ресурсов развивается из-за интенсивного извлечения песка из рек, озер, пляжей и океанов. Хотя песок обновляется естественным путём, во многих регионах скорость добычи существенно превышает его возобновление. При этом песок пустынь непригоден для строительства из-за округлости зерен и удалённости от городов, а получение песка путем дробления скальных пород требует больших энергетических затрат и приводит к увеличению выбросов.
Горнодобывающая промышленность ежегодно генерирует миллиарды тонн отходов, что делает её крупнейшим источником мусора по объёму. Остаточный материал включает около 13 миллиардов тонн хвостов – измельчённой породы после извлечения металлов – и дополнительно 72 миллиарда тонн выброшенной скальной массы. За последние 25 лет опубликовано более 18 000 научных работ по повторному использованию хвостов, однако лишь немногие горные предприятия смогли успешно реализовать эти исследования.
Использование хвостов в строительных целях сталкивается с проблемами: их физико-химические характеристики, включая размер частиц, минеральный состав и долговечность, часто не соответствуют строительным стандартам, а присутствие опасных веществ, высвобождающихся в процессе добычи, вызывает настороженность властей и потребителей.
Предлагаемый метод предполагает производство «рудного песка» как целенаправленного продукта. В традиционном процессе добычи руда дробится, а металлы извлекаются методом флотации, после чего оставшаяся порода обычно выбрасывается. Новый подход предусматривает дальнейшую обработку руды с использованием циклонов для удаления примесей и достижения требуемых размеров и формы частиц, что позволяет удовлетворить строительные стандарты.
В Бразилии на руднике Vale's Brucutu Iron Ore Mine уже производится один миллион тонн рудного песка в год, используемого для строительства дорог, производства кирпичей и бетона. Трагические обрушения дамб хвостов в 2015 и 2019 годах, повлекшие сотни смертей, в том числе сотрудников компании, стали каталитическим событием для финансирования исследований по уменьшению зависимости от этих дамб. В Австралии испытания на шахте Newmont's Cadia Copper-Gold Mine продемонстрировали успешное получение более грубого рудного песка, требующего меньшего смешения с другими сортами песка.
Производство рудного песка позволяет одновременно снизить огромные объемы горнодобывающих отходов и уменьшить зависимость от разрушительной добычи природного песка. Компактное расположение многих рудных предприятий рядом с городами сокращает транспортные расходы и снижает риск для населения, поскольку почти половина мирового потребления песка приходится на территории в пределах 100 километров от потенциальных мест добычи рудного песка. Кроме того, данный метод требует меньше энергии и сопровождается снижением выбросов углерода.
Основное препятствие на пути широкого внедрения инновации связано с переходом от опытных стадий к масштабной реализации. Промышленная инерция, необходимость значительных изменений в давно устоявшихся процессах, кооперация между горнодобывающими компаниями, поддержка со стороны государственных органов и доверие крупных покупателей песка представляют сложный, но решаемый вызов для отрасли.
