尾矿砖是避免大坝溃决的安全选择

解决尾矿坝对环境影响的方法是存在的,它是无毒的,而且比看起来更简单

用尾矿砖砌成的房子

图片:用采矿尾矿砖建造的房子。再生产

马里亚纳 (Mariana) 和布鲁马迪尼奥 (Brumadinho) 等大坝的倒塌造成了巨大的环境影响和人员损失。采矿尾矿遍布整个地区,造成人员死亡,污染河流并使供水变得不可行。除了大坝的安全性和使用的施工技术的讨论之外,还有一个因素:已经有技术可以回收所谓的“矿山尾矿”。

米纳斯吉拉斯联邦大学 (UFMG) 是开发使用尾矿坝材料制造砖和其他土木建筑材料的技术的大学之一。根据该研究协调员、UFMG 工程学教授埃万德罗·莫赖斯·达伽马 (Evandro Moraes da Gama) 的解释,所谓的有毒污泥,除了含有颜料外,还富含沙子和水泥,这使“尾矿砖”呈现出一种有趣的颜色。 ”。

储存在大坝中的泥浆本身无毒。铁矿尾矿主要由二氧化硅、铝和铁元素组成,根据 ABNT NBR 10004/2004 中包含的评估参数,被归类为 II A 类废物 - 无害且非惰性 - 这意味着它们无害但可溶于水(非惰性)。

而正是尾矿与水的交界处产生了所谓的有毒污泥。在大坝倒塌的情况下,材料与河流中的水发生反应,释放尾矿中含有的金属以及河床中存在的物质,此外还会使水变得浑浊(这会导致鱼类和水生植物死亡) ,由于没有光而无法呼吸)。

Gama 教授在接受巴西广播电台采访时强调,这种废物是矿产经济的一种非常丰富的副产品,并且有可能与其产生经济循环,将采矿业的废物纳入生产链中水泥行业。也就是说,实际上用于开采泥浆的最佳术语是废物,因为这种材料可以回收利用,并用作制造砖、瓦、砌块、面板和地板的原材料。了解浪费和拒绝之间的区别。

根据《土木工程》研究人员协调的一篇文章,矿山尾矿无毒,不存在任何对公众健康或环境有害的元素,可用于生产水泥、砖、砂浆和其他土木建筑材料。欧鲁普雷图联邦大学 (UFOP) Júlia Castro Mendes 的工程学。

实验室尾矿污泥 采矿污泥可以加工成高质量的粘合剂,还有其他用途。图片:Critina Horta/EM/DA Press

Gama 指出,该大学拥有制造水泥和砖的技术专利,并从 2015 年开始用废砖建造房屋。 该教授是 UFMG 可持续生产中心岩土技术和岩土材料实验室的负责人之一, 在 Pedro Leopoldo (MG),该工厂拥有一个快速煅烧(受控燃烧)中试工厂,自动化且生产能力为 200 公斤/小时。

快速煅烧 (CF) 是一种最先进的技术,可以煅烧微粒,这在传统烤箱中是不可能的。这使得可以将一些矿物化合物从原材料(例如无菌岩石和处理尾矿)转化为高强度粘合剂,例如生成生态水泥。

生态水泥是通过将矿石尾矿转化为粉末,即煅烧泥而制成的。为此,材料被放置在这个烤箱内,这使得粘土水完全蒸发。这种粉末具有特殊的特性,工程师称之为大比表面积,这会使粉末粘附在与其接触的其他材料上。它的工作方式与众所周知的水泥相同。

尾矿砖 尾矿和废物,如千枚岩和沙子,在UFMG模型工厂进行转化。图片:Critina Horta/EM/DA Press

此外,在采矿过程中也丢弃的无菌岩石,在研磨和煅烧后,添加到石灰或水泥中时,也会变成强大的粘合剂。正是通过这些材料的连接,才有可能生产出废砖块。

来自联邦修道院 (UFLA) 和欧鲁普雷图联邦大学 (UFOP) 等大学以及美国铝业公司(研究用铝土矿开采的废料生产砖)等行业的研究人员也进行了类似的研究。 Wanna Carvalho Fontes 于 2013 年底在欧鲁普雷图联邦大学完成硕士论文答辩,并凭借广泛的国家和国际参考书目,研究并总结了使用铁矿石坝尾矿生产砂浆涂料的安全性和可行性,以及铺设。

研究的实验室分析可以确定尾矿样品主要由氧化硅、氧化铝和氧化铁组成。她指出,“由于矿石加工工艺、原矿类型甚至采矿前沿及其在大坝中位置的可变性”等因素,铁矿石尾矿的特征通常呈现出很大的异质性。然而,根据按照上述 ABNT 标准对这些尾矿进行的环境分析,这些样品被归类为 II A 级废物——无害且非惰性。

她的结论是,正如用作原材料的废物没有危险一样,“预计将 II A 类废物添加到其他材料,如水泥、石灰和沙子中,不会改变拟议砂浆的环境分类。 ”。砖和其他材料的制造也是如此。

UFMG 本身也有其他研究方向,在通过压制制造废砖方面也取得了成功,而无需经过燃烧过程。获得的材料可安全用于土木建筑,不会对人类或环境造成污染风险。研究结果包含在 2014 年发表的一篇文章中。

UFMG的教授说,这已经是一项综合技术,在法国和中国等国家得到广泛应用,甚至巴西也接触到了用矿渣生产的瓷砖。 “储存在大坝内的东西是经过处理的产品。如果矿业公司与水泥和沙子消费者,即水泥公司和水泥行业达成协议,我们就会对这种废物产生后果,没有必要存储它们是如何发生的,”他解释道。

这位学者强调说:“各行业应该相互交流,并利用可利用的技术将废物转化为经济而不是悲剧”。尾矿砖的使用将使建筑平均便宜 30%。在采矿和建筑部门之间实施循环经济还将消除建造大坝的需要或为目前被视为尾矿的副产品寻求其他解决方案,同时避免大坝倒塌和采矿尾矿混合物的污染来自河流的水。



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