پتانسیل استفاده از باطله‌های معدنی به عنوان ظرفیت اقتصادی ارزشمند
یکی از روندهای مهم بخش معدن جهان طی چند سال گذشته، استفاده از باطله‌های معدنی و فرآوری آن‌ها با روش‌ها و فناوری‌های جدید بوده است. این مهم ضمن اینکه اثرات زیست‌محیطی پسماندهای معدنی را کاهش می‌دهد، موجب استفاده بهینه از منابع طبیعی و ارزش‌افرینی مضاعف در فعالیت‌های معدنی می‌شود.
این مسئله در مورد ایران نیز با توجه به پتانسیل‌های معدنی و دامنه گسترده فعالیت‌های معدنی در کشور از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، نکته مهم در این عرصه توانایی دسترسی به فناوری‌های روز، آموزش منابع انسانی و سرمایه‌گذاری مناسب در این عرصه است تا ضمن جلوگیری از هدررفت منابع طبیعی و خدادادی کشور، زمینه ارزش‌آفرینی مضاعف در حوزه معدن فراهم شود. در همین راستا، فلزات‌آنلاین گفت‌وگویی با علی خطیبی، مدیرعامل شرکت راهسازی و معدنی مبین تدارک دیده است که متن کامل آن را در ادامه خواهید خواند:
در حال حاضر وضعیت ایران به عنوان یکی از کشورهای معدن‌خیز جهان در زمینه فرآوری و مدیریت باطله‌های معدنی چگونه است؟
ایران به عنوان یکی از کشورهای غنی از منابع معدنی، با چالش‌هایی جدی در زمینه فرآوری و مدیریت باطله‌های معدنی رو‌به‌رو است. باطله‌های معدنی به موادی اطلاق می‌شود که پس از فرایندهای استخراج و فرآوری مواد معدنی، به عنوان پسماند باقی می‌مانند و معمولا فاقد ارزش اقتصادی فوری هستند. این مواد می‌توانند شامل کانی‌های کم‌عیار، سنگ‌های بی‌ارزش، مواد فرآوری نشده و سایر مواد باشند. نوع و ترکیب باطله‌ها به نوع معدن و فرایندهای استفاده شده در آن بستگی دارد. برای مثال، در معادن مس، باطله‌ها می‌توانند شامل کانی‌های سیلیکاته و اکسیدهای آهن باشند. باطله‌های باارزش عمدتا از معادن فلزی مانند مس، طلا، نیکل و آلومینیوم به دست می‌آیند. در این معادن، پس از استخراج کانی‌های اصلی، بخش‌های بزرگی از مواد استخراج شده، به عنوان باطله ذخیره می‌شوند.
باطله‌ها همچنین در معادن غیر‌فلزی مانند زغال‌سنگ، سنگ آهک و فلدسپات نیز تولید می‌شوند که در این معادن، بخش‌هایی از مواد استخراج شده که فاقد خلوص کافی هستند، به عنوان باطله در نظر گرفته می‌شوند. یکی از مشکلات اساسی، نبود تکنولوژی‌های به‌روز و پیشرفته در فرآوری مواد معدنی است که منجر به هدررفت منابع باارزش می‌شود. بسیاری از معادن ایران از فناوری‌های قدیمی و ناکارآمد بهره می‌گیرند و به همین دلیل نمی‌توانند به طور کامل از مواد معدنی موجود بهره‌برداری کنند. این مسئله منجر به تولید حجم قابل‌توجهی از باطله‌های معدنی می‌شود که علاوه بر ایجاد مشکلات زیست‌محیطی، هدررفت بخش عمده‌ای از ارزش اقتصادی و ارزش افزوده بالقوه فعالیت معدن‌کاری را به دنبال دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی باطله‌ها نقش مهمی در انتخاب و طراحی فرایندهای بازفرآوری دارند. خواص فیزیکی شامل دانه‌بندی، وزن مخصوص، تراکم و تخلخل مواد است که می‌توانند بر فرایندهای بازفرآوری تاثیر بگذارند. خواص شیمیایی نیز شامل ترکیب شیمیایی، محتوی عناصر کمیاب و فازهای معدنی موجود در باطله‌ها است. آنالیز شیمیایی دقیق باطله‌ها برای تعیین نوع روش بازفرآوری بسیار حائز اهمیت است. برای ارزیابی پتانسیل بازفرآوری، آنالیزهای شیمیایی و معدنی نظیر «XRF»، «XRD» و «ICP-OES» انجام می‌شوند تا ترکیب دقیق باطله‌ها و عیار عناصر مهم مشخص شود. این داده‌ها به ارزیابی پتانسیل اقتصادی بازفرآوری فلزات یا مواد معدنی خاص از باطله‌ها کمک می‌کند.
یکی از چالش‌های اصلی در مسیر باز فرآوری باطله‌ها در کشور، کمبود سرمایه‌گذاری در بخش تحقیق و توسعه است. بسیاری از واحدهای فرآوری در ایران به دلیل این کمبود نمی‌توانند بهینه‌سازی و نوسازی لازم را در فرایندهای خود انجام دهند. علاوه‌براین، ضعف در زیرساخت‌های حمل‌ونقل و تجهیزات معدنی نیز توانایی معادن در بهره‌برداری بهینه از مواد معدنی و کاهش حجم باطله‌ها را محدود کرده و باعث کاهش کارآیی این بخش شده است. این مسائل به ویژه در مناطقی که دسترسی به زیرساخت‌های مناسب وجود ندارد، چالش‌های بیشتری ایجاد می‌کند.
یکی دیگر از چالش‌های حیاتی، عدم دسترسی به آمار و اطلاعات دقیق در مورد میزان باطله‌های معدنی در ایران است. برخلاف برخی از کشورهای پیشرو که داده‌های جامعی در این خصوص منتشر می‌کنند، این اطلاعات در ایران محدود و پراکنده است. این کمبود اطلاعات می‌تواند منجر به تصمیم‌گیری‌های نادرست و ناکارآمد در سطح کلان شود و به دنبال آن، فرصت‌های موجود برای بهره‌برداری بهینه از باطله‌ها به خوبی شناسایی نشوند. علاوه‌براین، نبود برنامه‌ریزی مدون و استراتژیک در سطح ملی از دیگر نقاط ضعف در این حوزه است. بازفرآوری باطله‌های معدنی نیازمند یک برنامه‌ریزی جامع و هماهنگ است که شامل تعیین اهداف، تخصیص منابع و نظارت بر اجرای پروژه‌ها باشد.
متاسفانه چنین برنامه‌ای به صورت جامع و منسجم در ایران وجود ندارد. نبود هماهنگی بین سازمان‌های دولتی، دانشگاه‌ها و صنعت، باعث شده است که تلاش‌های صورت‌گرفته در این زمینه به نتایج مطلوب نرسند و از پتانسیل‌های موجود به درستی استفاده نشود. مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با مدیریت باطله‌ها نیز یکی از چالش‌های بزرگ بخش معدن در ایران است. سدهای باطله بزرگ معدنی می‌توانند منجر به آلودگی منابع آب و خاک شوند و مشکلاتی جدی برای محیط زیست و جوامع محلی ایجاد کنند. این مسئله به ویژه در مناطقی مانند استان کرمان که یکی از قطب‌های اصلی معدنی ایران است، به چشم می‌خورد. در این مناطق، باطله‌های معدنی نه تنها چشم‌اندازهای طبیعی را تخریب می‌کنند بلکه با نشت مواد شیمیایی خطرناک، تهدیدی برای منابع آب زیرزمینی به شمار می‌آیند. این وضعیت فشار بیشتری را بر صنعت فرآوری وارد کرده و ارائه راه‌حل‌های پایدار برای مدیریت این چالش‌ها را ضروری ساخته است.
در خصوص فناوری‌های مورد استفاده در زمینه بازفرآوری باطله‌های معدنی در جهان توضیحاتی ارائه بفرمایید.
فناوری‌های پیشرفته‌ای برای بازفرآوری باطله‌های معدنی در سطح جهان توسعه یافته است و مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری‌ها شامل روش‌های مختلف جداسازی، لیچینگ و فرآوری شیمیایی است. یکی از روش‌های متداول در بازفرآوری باطله‌های معدنی، هیپ لیچینگ است که به خصوص در معادن طلا و مس کاربرد دارد. این روش یکی از اقتصادی‌ترین و کارآمدترین روش‌ها برای استخراج فلزات از باطله‌های کم‌عیار است. در هیپ لیچینگ، باطله‌ها بر روی یک آستر نفوذ‌ناپذیر قرار داده می‌شوند و محلول لیچینگ، که معمولا سیانید برای طلا و اسید سولفوریک برای مس است، بر روی آن‌ها پاشیده می‌شود. این محلول به داخل هیپ نفوذ و فلزات با ارزش را حل می‌کند.
سپس محلول حاوی فلزات استخراج شده از کانسنگ، از آن بازیابی می‌شوند. مزیت اصلی این روش، هزینه پایین و قابلیت استفاده از آن در مقیاس بزرگ است اما از سوی دیگر، زمان طولانی برای بازیابی فلزات و همچنین نیاز به مدیریت دقیق زیست‌محیطی از جمله چالش‌های آن به شمار می‌آید. بیولیچینگ نیز به عنوان یکی از روش‌های نوین و دوستدار محیط زیست در بازفرآوری باطله‌ها مطرح است. در این فرایند، از میکروارگانیسم‌ها برای استخراج فلزات از مواد معدنی استفاده می‌شود. بیولیچینگ به ویژه برای فلزاتی مانند مس، نیکل و کبالت کاربرد دارد. بیولیچینگ به دلیل هزینه و آثار زیست‌محیطی کمتر، می‌تواند به عنوان یک راهکار پایدار در مدیریت باطله‌های معدنی مورد توجه قرار گیرد. با این حال، این فرایند نیز چالش‌های خاص خود را دارد که نیاز به زمان طولانی‌تر برای فرایند لیچینگ و نیز کنترل دقیق شرایط بیولوژیکی از آن جمله‌اند.
فلوتاسیون نیز یکی دیگر از روش‌های کلیدی برای بازیابی مواد معدنی از باطله‌ها محسوب می‌شود. اگرچه این فرایند هزینه‌بر است و نیاز به مواد شیمیایی خاص دارد اما دقت بالای آن در جداسازی مواد معدنی از باطله‌ها، آن را به یکی از بهترین گزینه‌ها برای به‌کارگیری در معادن ایران تبدیل می‌کند؛ البته از دیدگاه مدیریتی، لازم است که برنامه‌های نظارتی و بهینه‌سازی مصرف مواد شیمیایی در این فرایند تقویت شوند. کاهش مصرف مواد شیمیایی، مدیریت پسماندهای حاصل از فرایند و بهبود کارایی انرژی می‌تواند به کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری کمک کند.
تا به امروز چه اقدامات برجسته‌ای در زمینه بازفرآوری باطله‌های معدنی توسط کشورهای مختلف انجام شده است؟
یکی از نمونه‌های برجسته در این زمینه، پروژه بازفرآوری باطله‌های مس در معدن «El Teniente» شیلی است. این معدن که یکی از بزرگترین معادن مس در جهان به شمار می‌آید، توسط شرکت «Codelco» مدیریت می‌شود. پروژه بازفرآوری باطله‌ها در این معدن از سال ۲۰۱۲ آغاز شد و هدف آن استخراج مس از باطله‌های انباشته شده طی سالیان گذشته بود. در این پروژه، بیش از ۴۰ میلیون تن باطله که دارای عیار ۰/۴ درصد مس بودند، بازفرآوری شدند. با استفاده از فرایندهای فلوتاسیون، حدود ۳۰ درصد از مس موجود در این باطله‌ها بازیابی شد که به تولید بیش از ۱۵۰ هزار تن مس با ارزش بالغ بر یک میلیارد دلار انجامید. این پروژه که با هزینه اولیه ۳۰۰ میلیون دلار آغاز شد، نشان داد که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان بهره‌وری اقتصادی را از موادی که پیش‌تر به عنوان ضایعات در نظر گرفته می‌شدند، به طور چشمگیری افزایش داد. یکی دیگر از نمونه‌های موفق، پروژه بازیافت طلا از باطله‌های معدن «Blyvooruitzicht» در آفریقای جنوبی است. این معدن طلا در نزدیکی ژوهانسبورگ واقع شده است و پروژه بازفرآوری آن توسط شرکت «DRD Gold» در سال ۲۰۱۰ آغاز شد. هدف از این پروژه، بازیافت طلا از باطله‌های قدیمی معدن بود. در این پروژه، حدود ۵۰۰ میلیون تن باطله ذخیره شده که دارای عیار ۰٫۳ گرم طلا در هر تن (ppm) بود، مورد بازفرآوری قرار گرفتند. در سال اول اجرای پروژه، حدود ۵۰ درصد از طلای موجود در این باطله‌ها بازیابی شد که به استخراج بیش از ۱۵۰ هزار اونس طلا انجامید و ارزش آن در بازار حدود ۱۸۰ میلیون دلار برآورد شد. این پروژه نه تنها سودآوری اقتصادی بالایی به همراه داشت بلکه باعث کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از انباشت باطله‌ها شد.
چین نیز به عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان زغال‌سنگ در جهان، تجارب موفقی در بازفرآوری باطله‌های زغال‌سنگ دارد. یکی از این پروژه‌ها، بازفرآوری باطله‌های زغال‌سنگ در معدن «Datong» در استان شانشی است. این پروژه در سال ۲۰۱۵ با همکاری دولت چین و شرکت «Shenhua Group» اجرا شد و هدف آن بازفرآوری باطله‌های زغال‌سنگ برای تولید سوخت‌های جایگزین و مواد ساختمانی بود. در این پروژه، بیش از ۳۰ میلیون تن باطله زغال‌سنگ ذخیره شده که به طور متوسط حاوی ۱۵ درصد کربن بودند، مورد بازفرآوری قرار گرفتند و بیش از ۲۰ درصد از این باطله‌ها نیز به بریکت‌های سوختی و مواد ساختمانی تبدیل شدند. این پروژه نه تنها به افزایش ۱۵ درصدی سودآوری شرکت «Shenhua Group» کمک کرد بلکه کاهش ۲۰ درصدی در هزینه‌های دفع باطله‌ها را نیز به همراه داشت. یکی از عوامل موفقیت این پروژه‌ها، همکاری نزدیک بین دولت، صنعت و دانشگاه‌ها بوده است. این همکاری‌ها باعث شده‌اند تا تحقیقات علمی و فناوری‌های نوین به طور مستقیم در پروژه‌های معدنی به کار گرفته شوند و نتایج بهتری حاصل شود. همچنین، حمایت‌های مالی و قانونی از سوی دولت نیز نقش مهمی در پیشبرد این پروژه‌ها داشته است. به عنوان مثال، ارائه تسهیلات مالی و مشوق‌های مالیاتی برای شرکت‌هایی که در زمینه بازفرآوری باطله‌ها فعالیت می‌کنند، یکی از اقدامات مثبتی است که می‌تواند به توسعه این حوزه کمک کند.
راهکارهای پیشنهادی جنابعالی جهت بهبود فرآوری و مدیریت باطله‌های معدنی در کشور چیست؟
لازم است که یکی از اقدامات دولت، تسهیل شرایط برای استفاده از فناوری‌های نوین در فرآوری مواد معدنی باشد. در واقع این مسئله شامل ارائه تسهیلات مالی برای آن دسته از شرکت‌های معدنی است که قصد دارند تکنولوژی‌های پیشرفته را وارد فرایندهای خود کنند. به عنوان مثال، تسهیلات مالی و مشوق‌های مالیاتی می‌توانند به شرکت‌های معدنی کمک کنند تا هزینه‌های سنگین اولیه آن‌ها برای خرید و نصب تجهیزات پیشرفته جبران شود. این تجهیزات می‌توانند شامل دستگاه‌های پیشرفته جداسازی، فرآوری و بازیافت مواد معدنی از باطله‌ها باشند. علاوه‌براین، لازم است که دولت و نهادهای مرتبط، برنامه‌های آموزشی و تحقیقاتی گسترده‌ای را برای آموزش نیروی انسانی متخصص در این حوزه برگزار کنند. این برنامه‌ها می‌توانند در برگیرنده دوره‌های تخصصی، کارگاه‌های آموزشی و همکاری‌های دانشگاهی باشند. همکاری نزدیک بین دانشگاه‌ها و صنایع معدنی می‌تواند به توسعه فناوری‌های نوین و بهبود فرایندهای موجود کمک کند؛ همچنین ایجاد مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی تخصصی در زمینه بازفرآوری باطله‌های معدنی می‌تواند به توسعه فناوری‌های بومی و کاهش وابستگی به فناوری‌های خارجی منتهی شود. این مراکز می‌توانند به عنوان پایگاهی برای آزمایش و توسعه، به صنایع معدنی کشور کمک کنند تا فرایندهای خود را بهبود ببخشند و بهره‌وری خود را ارتقا دهند. یکی دیگر از جنبه‌های مهم در مدیریت باطله‌های معدنی، توجه به مسائل زیست‌محیطی بوده و لازم است که در کنار توسعه فناوری‌های نوین، استانداردهای زیست‌محیطی بهبود یابد و پایش دقیق‌تری بر فعالیت‌های معدنی صورت گیرد. این شامل اجرای قوانین سختگیرانه‌تر در زمینه مدیریت باطله‌ها، جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی و اعمال جریمه‌های سنگین برای شرکت‌هایی است که این قوانین را نقض می‌کنند. باید توجه داشت که باز فرآوری باطله‌های معدنی نه تنها به عنوان یک راهکار زیست‌محیطی بلکه به عنوان یک فرصت اقتصادی بزرگ برای ایران مطرح است. با ادامه این تلاش‌ها و بهره‌گیری از تجربه‌های موفق جهانی، می‌توان به چشم‌انداز بهتری برای بخش معدن در کشور دست یافت. مدیریت بهینه و استفاده مجدد از باطله‌های معدنی، می‌تواند به عنوان یک راهکار راهبردی در توسعه پایدار بخش معدن ایران مطرح شود که این امر نیازمند حمایت‌های دولتی، سرمایه‌گذاری‌های هدفمند و اجرای برنامه‌های آموزشی و تحقیقاتی جامع است.
