واله حدود ۲۵۰ هزار تن محصولات شن و ماسه پایدار تولید کرده است که برای جایگزینی شن و ماسه‌ای که اغلب به طور غیرقانونی استخراج می‌شود، تأیید شده‌اند.

پس از ۷ سال تحقیق و سرمایه‌گذاری حدود ۵۰ میلیون رئال، واله فرآیند تولیدی برای محصولات شن و ماسه با کیفیت بالا توسعه داده است که می‌تواند در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار گیرد. این شرکت این فرآیند تولید محصول شن و ماسه را در منطقه عملیاتی سنگ آهن در میناس گرایس به کار گرفته و مواد شنی را که در ابتدا نیاز به استفاده از سدها یا روش‌های انباشت داشتند، به محصولات تبدیل می‌کند. فرآیند تولید مشمول همان کنترل کیفیت تولید سنگ آهن است. امسال، این شرکت حدود ۲۵۰،۰۰۰ تن محصول شن و ماسه پایدار را فرآوری و تولید کرده است و قصد دارد آنها را برای تولید بتن، ملات و سیمان یا برای سنگفرش پیاده‌رو بفروشد یا اهدا کند.

آقای مارچلو اسپینلی، معاون اجرایی رئیس بخش سنگ آهن واله، گفت که محصولات شن و ماسه نتیجه شیوه‌های عملیاتی پایدارتر هستند. وی گفت: «این پروژه ما را بر آن داشته است تا یک اقتصاد چرخشی را در داخل کشور شکل دهیم. تقاضای زیادی برای شن و ماسه در صنعت ساخت و ساز وجود دارد. محصولات شن و ماسه ما جایگزین قابل اعتمادی برای صنعت ساخت و ساز هستند، در حالی که اثرات زیست محیطی و اجتماعی دفع باطله‌ها را کاهش می‌دهند.»

محوطه ذخیره سازی پایدار محصول شن و ماسه منطقه معدنی بولکوتو

طبق برآوردهای سازمان ملل متحد، تقاضای سالانه جهانی برای شن و ماسه حدود ۴۰ تا ۵۰ میلیارد تن است. شن و ماسه پس از آب به پرمصرف‌ترین منبع طبیعی تبدیل شده است و این منبع در مقیاس جهانی به صورت غیرقانونی و غارتگرانه مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

محصولات شن و ماسه پایدار واله به عنوان محصول جانبی سنگ آهن در نظر گرفته می‌شوند. سنگ معدن خام به شکل سنگ استخراج شده از طبیعت، پس از چندین فرآیند فرآوری فیزیکی مانند خردایش، غربالگری، آسیاب و فرآوری در کارخانه، به سنگ آهن تبدیل می‌شود. نوآوری واله در فرآوری مجدد محصولات جانبی سنگ آهن در مرحله فرآوری تا رسیدن به الزامات کیفی لازم و تبدیل شدن به یک محصول تجاری نهفته است. در فرآیند فرآوری سنتی، این مواد به باطله تبدیل می‌شوند که از طریق سدها یا پشته‌ها دفع می‌شوند. اکنون، هر تن محصول شن و ماسه تولید شده به معنای کاهش یک تن باطله است.

محصولات شن و ماسه تولید شده از فرآیند فرآوری سنگ آهن ۱۰۰٪ دارای گواهینامه هستند. آنها دارای محتوای سیلیکون بالا و محتوای آهن بسیار پایین هستند و از یکنواختی شیمیایی بالا و یکنواختی اندازه ذرات برخوردارند. آقای جفرسون کوراید، مدیر اجرایی منطقه عملیاتی یکپارچه بروکوتو و آگوالیمپا، گفت که این نوع محصول شن و ماسه خطرناک نیست. "محصولات شن و ماسه ما اساساً با روش‌های فیزیکی فرآوری می‌شوند و ترکیب شیمیایی مواد در طول فرآوری تغییر نمی‌کند، بنابراین محصولات غیرسمی و بی‌ضرر هستند."

کاربرد محصولات شن و ماسه واله در بتن و ملات اخیراً توسط موسسه تحقیقات علمی برزیل (IPT)، فالکائو باوئر و ConsultareLabCon، سه آزمایشگاه حرفه‌ای، تأیید شده است.

محققان موسسه مواد معدنی پایدار در دانشگاه کوئینزلند استرالیا و دانشگاه ژنو در سوئیس در حال انجام یک مطالعه مستقل برای تجزیه و تحلیل ویژگی‌های محصولات شن و ماسه ویل هستند تا دریابند که آیا این مصالح ساختمانی جایگزین مشتق شده از سنگ معدن می‌تواند به یک منبع پایدار شن و ماسه تبدیل شود و میزان زباله‌های تولید شده توسط فعالیت‌های معدنی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد یا خیر. محققان از اصطلاح "سنگ معدن" برای اشاره به محصولات شن و ماسه‌ای استفاده می‌کنند که از محصولات جانبی سنگ معدن مشتق شده و از طریق فرآوری تولید می‌شوند.

مقیاس تولید

واله متعهد است تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۱ میلیون تن محصولات شن و ماسه بفروشد یا اهدا کند. خریداران آن از چهار منطقه شامل میناس گرایس، اسپیریتو سانتو، سائوپائولو و برازیلیا هستند. این شرکت پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۲۳، تولید محصولات شن و ماسه به ۲ میلیون تن برسد.

آقای روگریو نوگیرا، مدیر بازاریابی سنگ آهن واله، گفت: «ما آماده‌ایم تا از سال ۲۰۲۳ بازار کاربرد محصولات شن و ماسه را بیشتر گسترش دهیم. برای این منظور، یک تیم اختصاصی برای سرمایه‌گذاری در این کسب و کار جدید تشکیل داده‌ایم. آنها فرآیند تولید محصولات شن و ماسه را برای پاسخگویی به تقاضای بازار، در فرآیند تولید موجود به کار خواهند گرفت.»

واله در حال حاضر در معدن بروکوتو در سن گونزالو د آبایسو، میناس گرایس، محصولات شن و ماسه تولید می‌کند که فروخته یا اهدا خواهد شد.

سایر مناطق معدنی در میناس گرایس نیز در حال انجام تنظیمات زیست‌محیطی و معدنی برای گنجاندن فرآیندهای تولید شن و ماسه هستند. آقای آندره ویلنا، مدیر جدید کسب و کار واله، تأکید کرد: «این مناطق معدنی، مواد شنی با محتوای سیلیکون بالا تولید می‌کنند که می‌توانند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند. ما با بسیاری از موسسات از جمله دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و شرکت‌های داخلی و خارجی همکاری می‌کنیم تا راه‌حل‌های جدیدی برای ارائه باطله‌های جدید سنگ آهن توسعه دهیم. راه خروج.»

علاوه بر استفاده از زیرساخت‌های موجود در منطقه معدن سنگ آهن، واله همچنین یک شبکه حمل و نقل متشکل از راه آهن و جاده‌ها را برای حمل محصولات شن و ماسه به چندین ایالت در برزیل توسعه داده است. آقای ورنا افزود: "تمرکز ما تضمین پایداری تجارت سنگ آهن است. از طریق این تجارت جدید، امیدواریم که تأثیرات زیست محیطی را به حداقل برسانیم، در حالی که به دنبال فرصت‌هایی برای ارتقای اشتغال و افزایش درآمد هستیم."

محصولات زیست‌محیطی

شرکت واله از سال ۲۰۱۴ تحقیقاتی در مورد کاربرد باطله‌ها انجام داده است. سال گذشته، این شرکت کارخانه آجر پوکو را افتتاح کرد که اولین کارخانه آزمایشی برای تولید محصولات ساختمانی با استفاده از باطله‌های حاصل از فعالیت‌های معدنی به عنوان ماده اولیه اصلی است. این کارخانه در منطقه معدنی پیکو در ایتابیلیتو، میناس گرایس واقع شده است و هدف آن ترویج اقتصاد چرخشی در فرآوری سنگ آهن است.

مرکز فدرال آموزش علوم و فناوری میناس گرایس و کارخانه آجر پیکو همکاری فنی را آغاز کرده و 10 محقق شامل اساتید، تکنسین‌های آزمایشگاه، دانشجویان کارشناسی ارشد، کارشناسی و فنی را به کارخانه اعزام کرده‌اند. در طول دوره همکاری، ما در محل کارخانه کار خواهیم کرد و محصولات در طول دوره تحقیق و توسعه به دنیای خارج فروخته نخواهند شد.

واله همچنین با پردیس ایتابیرا دانشگاه فدرال ایتاجوبا برای مطالعه روش استفاده از محصولات شن و ماسه برای آسفالت همکاری می‌کند. این شرکت قصد دارد محصولات شن و ماسه را برای آسفالت به منطقه محلی اهدا کند.

معدنکاری پایدارتر

علاوه بر توسعه محصولات زیست‌محیطی، واله اقدامات دیگری نیز برای کاهش باطله‌ها و پایدارتر کردن فعالیت‌های معدنی انجام داده است. این شرکت متعهد به توسعه فناوری فرآوری خشک است که به آب نیاز ندارد. در حال حاضر، حدود 70 درصد از محصولات سنگ آهن واله از طریق فرآوری خشک تولید می‌شود و این نسبت حتی پس از افزایش ظرفیت تولید سالانه به 400 میلیون تن و بهره‌برداری از پروژه‌های جدید نیز بدون تغییر باقی خواهد ماند. در سال 2015، سنگ آهن تولید شده از طریق فرآوری خشک تنها 40 درصد از کل تولید را تشکیل می‌داد.

اینکه آیا می‌توان از فرآوری خشک استفاده کرد یا خیر، به کیفیت سنگ آهن استخراج شده بستگی دارد. سنگ آهن کاراخاس دارای محتوای آهن بالایی (بیش از ۶۵٪) است و فرآیند فرآوری فقط نیاز به خردایش و غربالگری بر اساس اندازه ذرات دارد.

میانگین محتوای آهن برخی از مناطق معدنی در میناس گرایس ۴۰٪ است. روش سنتی تصفیه، افزایش محتوای آهن سنگ معدن با افزودن آب به فرآیند غنی‌سازی است. بیشتر باطله‌های حاصل در سدها یا گودال‌های باطله انباشته می‌شوند. واله از فناوری دیگری برای غنی‌سازی سنگ آهن کم‌عیار، یعنی فناوری جداسازی مغناطیسی خشک سنگ معدن ریز (FDMS) استفاده کرده است. فرآیند جداسازی مغناطیسی سنگ آهن به آب نیاز ندارد، بنابراین نیازی به استفاده از سدهای باطله نیست.

فناوری جداسازی مغناطیسی خشک برای سنگ معدن ریزدانه در برزیل توسط شرکت NewSteel که در سال ۲۰۱۸ توسط Vale خریداری شد، توسعه داده شده و در یک کارخانه آزمایشی در Minas Gerais به کار گرفته شده است. اولین کارخانه تجاری در سال ۲۰۲۳ در منطقه عملیاتی Vargem Grande به بهره‌برداری خواهد رسید. این کارخانه ظرفیت تولید سالانه ۱.۵ میلیون تن و سرمایه‌گذاری کل ۱۵۰ میلیون دلار آمریکا را خواهد داشت.

فناوری دیگری که می‌تواند تقاضا برای سدهای باطله را کاهش دهد، فیلتر کردن باطله‌ها و ذخیره آنها در مخازن خشک است. پس از اینکه ظرفیت تولید سالانه سنگ آهن به ۴۰۰ میلیون تن رسید، بیشتر ۶۰ میلیون تن (که ۱۵٪ از کل ظرفیت تولید را تشکیل می‌دهد) از این فناوری برای فیلتر کردن و ذخیره باطله‌ها استفاده خواهند کرد. واله یک کارخانه فیلتراسیون باطله در منطقه معدنی گریت وارژین افتتاح کرده است و قصد دارد در سه ماهه اول سال ۲۰۲۲ سه کارخانه فیلتراسیون باطله دیگر افتتاح کند که یکی از آنها در منطقه معدنی بروکوتو و دو کارخانه دیگر در منطقه معدنی ایتابیرا واقع شده‌اند. پس از آن، سنگ آهن تولید شده توسط فرآیند سنتی فرآوری تر، تنها ۱۵٪ از کل ظرفیت تولید را تشکیل می‌دهد و باطله‌های تولید شده در سدهای باطله یا گودال‌های غیرفعال معدن ذخیره می‌شوند.