مخلفات التعدين

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

في مجال التعدين ، تُعرف المخلفات أو المخلفات بأنها المواد المتبقية بعد عملية فصل الجزء القيّم عن الجزء غير الاقتصادي ( الشوائب ) من الخام . وتختلف المخلفات عن التربة السطحية ، وهي الصخور أو المواد الأخرى التي تغطي الخام أو الجسم المعدني وتُزاح أثناء التعدين دون معالجة. أما تثمين المخلفات فهو تقييم النفايات والمخلفات الناتجة عن عملية اقتصادية لتحديد قيمتها في إعادة الاستخدام أو التدوير ، إذ قد تزداد كمية الشوائب التي كانت موجودة وقت الفصل مع مرور الوقت أو مع استخدام عمليات استخلاص أكثر تطوراً.

يمكن استخلاص المعادن من الخام بطريقتين: التعدين الغريني ، الذي يستخدم الماء والجاذبية لتركيز المعادن الثمينة، أو التعدين في الصخور الصلبة ، الذي يسحق الصخور الحاملة للخام ثم يعتمد على التفاعلات الكيميائية لتركيز المادة المطلوبة. في الطريقة الأخيرة، يتطلب استخلاص المعادن من الخام عملية التفتيت ، أي طحن الخام إلى جزيئات دقيقة لتسهيل استخلاص العنصر (العناصر) المستهدف. نتيجةً لهذا التفتيت، تتكون مخلفات التعدين من معلق من الجزيئات الدقيقة، يتراوح حجمها من حجم حبة الرمل إلى بضعة ميكرومترات. [ 1 ] عادةً ما تُنتج مخلفات التعدين من المطحنة على شكل معلق، وهو عبارة عن خليط من جزيئات معدنية دقيقة وماء. [ 2 ]

من المرجح أن تشكل مخلفات التعدين مصادر خطيرة للمواد الكيميائية السامة، مثل المعادن الثقيلة والكبريتيدات ، وفي بعض الحالات، مواد مشعة . وتزداد خطورة هذه المواد الكيميائية عند تخزينها في المياه في البرك خلف سدود مخلفات التعدين . كما أن هذه البرك معرضة لخطر حدوث ثغرات أو تسربات كبيرة من السدود، مما قد يتسبب في كوارث بيئية ، مثل كارثة جبل بولي في مقاطعة كولومبيا البريطانية . ونظرًا لهذه المخاوف البيئية وغيرها، مثل تسرب المياه الجوفية والانبعاثات السامة ونفوق الطيور، فقد خضعت أكوام وبرك مخلفات التعدين لمزيد من التدقيق، لا سيما في الدول المتقدمة، إلا أن أول معيار على مستوى الأمم المتحدة لإدارة مخلفات التعدين لم يُوضع إلا في عام 2020. [ 3 ]

توجد مجموعة واسعة من الطرق للتخفيف من آثار مخلفات التعدين.

مصطلحات

تُعرف مخلفات التعدين أيضاً باسم أكوام المناجم، أو أكوام المخلفات الطينية، أو المخلفات، أو بقايا الترشيح، أو المخلفات الزلقة، أو المخروط الطيني (تيريكون). [ 1 ] [ 4 ]

أمثلة

معادن الكبريتيد

وُصفت النفايات السائلة الناتجة عن مخلفات تعدين المعادن الكبريتية بأنها "أكبر عبئ بيئي على صناعة التعدين". [ 5 ] تحتوي هذه المخلفات على كميات كبيرة من البيريت (FeS₂ ) وكبريتيد الحديد الثنائي (FeS)، وهما من المواد التي تُهدر في خامات النحاس والنيكل والفحم. ورغم أنها غير ضارة تحت سطح الأرض، إلا أن هذه المعادن تتفاعل مع الهواء بوجود الكائنات الدقيقة، مما قد يؤدي، في حال عدم إدارتها بشكل سليم، إلى تصريف المياه الحمضية من المناجم .

صبي أصفر في مجرى مائي يتلقى مياه الصرف الحمضية من منجم فحم سطحي

تعدين صخور الفوسفات

أكوام من الفوسفوجيبسوم تقع بالقرب من فورت ميد، فلوريدا . تحتوي هذه الأكوام على مخلفات صناعة الأسمدة الفوسفاتية.

تشير التقديرات إلى أن ما بين 100 مليون و280 مليون طن من نفايات الفوسفوجبس تُنتج سنويًا نتيجةً لمعالجة صخور الفوسفات لإنتاج الأسمدة الفوسفاتية. [ 6 ] فضلًا عن كونه عديم الفائدة ومتوفرًا بكثرة، يُعد الفوسفوجبس مشعًا لاحتوائه على اليورانيوم والثوريوم ونظائرهما الطبيعية . وبناءً على سعر اليورانيوم في السوق ، قد يكون استخراج اليورانيوم مُجديًا اقتصاديًا حتى في غياب حوافز أخرى، مثل الحد من أضرار المعادن الثقيلة المشعة على البيئة.

الألومنيوم

تُعدّ مخلفات البوكسيت منتجاً ثانوياً ينتج عن الإنتاج الصناعي للألمنيوم . ويُشكّل توفير الموارد اللازمة للتعامل مع ما يقارب 70 مليون طن (150 مليار رطل) من هذه المخلفات التي تُنتج سنوياً إحدى أهم المشكلات في صناعة الألمنيوم. [ 7 ]  

طين أحمر

طين أحمر بالقرب من ستاده ( ألمانيا )
البوكسيت ، وهو خام ألومنيوم ( مقاطعة هيرولت ، فرنسا ). اللون المحمر ناتج عن أكاسيد الحديد التي تشكل الجزء الرئيسي من الطين الأحمر.

الطين الأحمر ، الذي يُعرف الآن باسم مخلفات البوكسيت، هو نفايات صناعية تنتج أثناء معالجة البوكسيت لإنتاج الألومينا باستخدام عملية باير . يتكون من مركبات أكسيدية متنوعة ، بما في ذلك أكاسيد الحديد التي تُكسبه لونه الأحمر. يُنتج أكثر من 97% من الألومينا عالميًا من خلال عملية باير؛ فمقابل كل طن (2200 رطل) من الألومينا المنتجة، يُنتج  ما يقارب 1 إلى 1.5 طن (2200 إلى 3300 رطل) من الطين الأحمر؛ ويبلغ المتوسط ​​العالمي 1.23 طن. بلغ الإنتاج السنوي للألومينا في عام 2023 أكثر من 142 مليون طن (310 مليارات رطل)، مما أدى إلى إنتاج ما يقارب 170 مليون طن (370 مليار رطل) من الطين الأحمر. [ 8 ]     

نظراً لارتفاع مستوى الإنتاج وقلوية المادة العالية ، فإنها قد تشكل خطراً بيئياً كبيراً إذا لم تُخزن بشكل صحيح. ونتيجة لذلك، تُبذل جهود كبيرة لإيجاد طرق أفضل للتخزين الآمن والتعامل معها، مثل إعادة تدوير النفايات، بهدف إنتاج مواد مفيدة للأسمنت والخرسانة . [ 9 ]

يُعرف هذا النوع من المواد أيضاً، وإن كان ذلك أقل شيوعاً، باسم مخلفات البوكسيت، أو الحمأة الحمراء، أو مخلفات تكرير الألومينا. ويتزايد استخدام مصطلح البوكسيت المُعالَج، خاصةً عند استخدامه في صناعة الأسمنت.

الفحم

مخلفات الفحم في ولاية بنسلفانيا

مخلفات الفحم ، والمعروفة أيضاً باسم نفايات الفحم، أو الصخور، أو الخبث، أو مخلفات الفحم، أو المواد النفاياتية، أو أكوام الصخور، أو الركائز، أو البقايا، هي المواد المتبقية من تعدين الفحم ، وعادةً ما تكون على شكل أكوام من المخلفات أو أكوام من الأنقاض . مقابل كل طن من الفحم الصلب الناتج عن التعدين، يتبقى 400  كيلوغرام (880  رطلاً) من المواد النفاياتية، والتي تشمل بعض الفحم المفقود الذي يمكن استعادته جزئياً بشكل اقتصادي. [ 10 ] وتختلف مخلفات الفحم عن المنتجات الثانوية لاحتراق الفحم، مثل الرماد المتطاير .

أحجار مخلفات الفحم

يمكن أن تُخلّف أكوام مخلفات الفحم آثارًا بيئية سلبية كبيرة، بما في ذلك تسرب مخلفات الحديد والمنغنيز والألومنيوم إلى المجاري المائية ومياه الصرف الحمضية من المناجم . [ 11 ] كما يمكن أن يُؤدي الجريان السطحي إلى تلوث المياه السطحية والجوفية. [ 12 ] وتُشكّل هذه الأكوام أيضًا خطرًا حقيقيًا للحرائق، إذ يُمكن أن تشتعل تلقائيًا . ونظرًا لاحتواء معظم مخلفات الفحم على مكونات سامة ، فإنه من الصعب استصلاحها عن طريق إعادة زراعتها بنباتات مثل أعشاب الشاطئ. [ 13 ] [ 14 ]

يحتوي فحم غوب على ما يقارب أربعة أضعاف كمية الزئبق السام ، وكمية أكبر من الكبريت مقارنةً بالفحم العادي. [ 11 ] أما فحم كولم فهو مصطلح يُطلق على فحم الأنثراسيت المُهدر . [ 11 ]

الاقتصاد

لم تتخذ عمليات التعدين المبكرة في كثير من الأحيان الخطوات الكافية لجعل مناطق مخلفات التعدين آمنة بيئيًا بعد إغلاقها. [ 15 ] [ 16 ] أما المناجم الحديثة، ولا سيما تلك الواقعة في مناطق ذات لوائح تعدين متطورة وتلك التي تديرها شركات تعدين مسؤولة ، فتُطبّق مبدأ تثمين النفايات لإعادة معالجة مواد النفايات، وغالبًا ما تُدرج إعادة تأهيل مناطق مخلفات التعدين وإغلاقها بشكل سليم ضمن تكاليفها وأنشطتها. فعلى سبيل المثال، تشترط مقاطعة كيبيك الكندية ليس فقط تقديم خطة إغلاق قبل بدء نشاط التعدين، بل أيضًا إيداع ضمان مالي يعادل 100% من تكاليف إعادة التأهيل المُقدّرة. [ 17 ] غالبًا ما تُمثّل سدود مخلفات التعدين أكبر عبئ بيئي على مشروع التعدين. [ 18 ]

المخاوف البيئية

تتراوح نسبة المخلفات إلى الخام بين 90 و98% لبعض خامات النحاس، وبين 20 و50% للمعادن الأخرى (الأقل قيمة). [ 19 ] وتُشكل المعادن والصخور المرفوضة الناتجة عن التعدين والمعالجة خطرًا على البيئة، إذ قد تُطلق معادن سامة (يُعد الزرنيخ والزئبق من أبرزها)، أو تُسبب تصريفًا حمضيًا (عادةً بفعل النشاط الميكروبي على خامات الكبريتيد)، أو تُلحق الضرر بالحياة المائية التي تعتمد على المياه النقية (مقارنةً بالمياه العالقة). [ 20 ] ومن الأمثلة على ذلك الكادميوم، الذي يوجد عادةً في خامات الزنك، والذي قد يبقى في مخلفات المناجم ومياه الصرف الصحي أثناء عملية التكرير، مُسببًا تسممًا للمناطق المحيطة. [ 21 ] [ 22 ]

يمكن أن تكون برك مخلفات التعدين أيضاً مصدراً لتصريف الأحماض ، مما يستدعي مراقبة ومعالجة دائمة للمياه التي تمر عبر سد مخلفات التعدين؛ وعادةً ما تكون تكلفة تنظيف المناجم عشرة أضعاف تقديرات صناعة التعدين عندما يتعلق الأمر بتصريف الأحماض. [ 23 ]

تتواجد مخلفات التعدين عادةً في المناطق الريفية أو بالقرب من المجتمعات الأصلية . ويوصي المعيار العالمي لإدارة مخلفات التعدين (GISTM) بضرورة إجراء عملية تدقيق شاملة لحقوق الإنسان لتحديد ومعالجة الأشخاص الأكثر عرضة للخطر من منشأة مخلفات التعدين أو احتمال فشلها. [ 24 ]

الكوارث

يُعدّ انهيار السدود الخطر الأكبر الذي يهدد أحواض مخلفات التعدين، ولعلّ أبرز هذه الحوادث في الولايات المتحدة هو انهيار سدّ مخلفات الفحم خلال فيضان بافالو كريك في ولاية فرجينيا الغربية عام 1972، والذي أودى بحياة 125 شخصًا. ومن بين الانهيارات الأخرى كارثة أوك تيدي البيئية في غينيا الجديدة ، والتي دمّرت مصائد الأسماك في نهر أوك تيدي . ويبلغ متوسط ​​عدد الحوادث الكبيرة المتعلقة بسدود مخلفات التعدين في العالم حادثًا واحدًا سنويًا. [ 23 ]

من الكوارث الأخرى الناجمة عن انهيار سدود مخلفات التعدين، حادثة تسرب السيانيد في بايا ماري عام 2000، وحادثة مصنع أجكا للألومينا . وفي عام 2015، شكّل انهيار سد مخلفات خام الحديد في مجمع مناجم جيرمانو بولاية ميناس جيرايس في البرازيل أكبر كارثة بيئية في البلاد. تسبب انهيار السد في وفاة 19 شخصًا نتيجة فيضان مخلفات التعدين في اتجاه مجرى النهر، كما أثر على حوالي 400  كيلومتر من نظام نهر دوسي بتلوث سام امتد إلى المحيط الأطلسي.

طرق التخزين

تاريخياً، كان يتم التخلص من مخلفات التعدين بأكثر الطرق ملاءمة، مثل سكبها في مياه الصرف أو تصريفها في المصارف . ونظراً للمخاوف بشأن هذه الرواسب في المياه وغيرها من المشكلات، تم اللجوء إلى أحواض تجميع مخلفات التعدين. ويكمن التحدي الذي يواجه استدامة إدارة مخلفات التعدين والصخور النفايات في التخلص من المواد بطريقة تجعلها خاملة، أو مستقرة ومُحكمة الإغلاق، وذلك لتقليل استهلاك المياه والطاقة، والحد من المساحة السطحية التي تشغلها النفايات، والتوجه نحو إيجاد استخدامات بديلة لها. [ 20 ]

سدود وبرك مخلفات التعدين

تُحاط هذه السدود بسدود ترابية (السدود الترابية هي نوع من السدود)، وتستخدم عادةً مواد محلية، بما في ذلك مخلفات التعدين نفسها، ويمكن اعتبارها سدودًا ترابية . [ 1 ] تقليديًا، كان الخيار الوحيد لتخزين مخلفات التعدين هو احتواء معلق المخلفات باستخدام مواد ترابية متوفرة محليًا. [ 25 ] هذا المعلق عبارة عن تيار مخفف من المواد الصلبة لمخلفات التعدين في الماء، يُرسل إلى منطقة تخزين المخلفات. يمتلك مصممو مستودعات مخلفات التعدين الحديثة مجموعة متنوعة من منتجات المخلفات للاختيار من بينها، وذلك حسب كمية الماء التي تُزال من المعلق قبل تصريفه. ومن الشائع بشكل متزايد أن تتطلب مرافق تخزين مخلفات التعدين حواجز خاصة، مثل الأغشية الجيولوجية البيتومينية ، لاحتواء معلقات مخلفات التعدين السائلة ومنع تأثيرها على البيئة المحيطة. [ ٢٦ ] لا يقتصر دور إزالة المياه على تحسين نظام التخزين في بعض الحالات (مثل التخزين الجاف، انظر أدناه)، بل يُسهم أيضًا في استعادة المياه، وهو أمر بالغ الأهمية نظرًا لوجود العديد من المناجم في مناطق قاحلة. مع ذلك، ذكرت وكالة حماية البيئة الأمريكية في وصفها لأحواض تخزين المخلفات عام ١٩٩٤ أن طرق نزح المياه قد تكون باهظة التكلفة للغاية إلا في ظروف استثنائية. [ ١ ] كما استُخدم التخزين تحت الماء للمخلفات. [ ١ ]

أحواض مخلفات التعدين هي مناطق تُجمع فيها مخلفات التعدين ، حيث تُضخّ المواد العضوية المنقولة بالماء إلى حوض لترسيب المواد الصلبة (أي فصلها عن الماء). يُحاط هذا الحوض عادةً بسد، ويُعرف باسم أحواض مخلفات التعدين أو سدود مخلفات التعدين. [ 1 ] قُدّر عدد أحواض مخلفات التعدين النشطة في العالم عام 2000 بنحو 3500 حوض. [ 18 ] تُعدّ المياه الراكدة مفيدةً نوعًا ما، إذ تُقلّل من انتقال جزيئات مخلفات التعدين الدقيقة بفعل الرياح إلى المناطق المأهولة بالسكان، حيث قد تُشكّل المواد الكيميائية السامة خطرًا على صحة الإنسان؛ إلا أنها تُلحق الضرر بالبيئة أيضًا. غالبًا ما تكون أحواض مخلفات التعدين خطيرةً نوعًا ما، لأنها تجذب الحيوانات البرية، مثل الطيور المائية أو حيوانات الرنة، إذ تبدو كبركة طبيعية، لكنها قد تكون شديدة السمية وضارةً بصحة هذه الحيوانات. تُستخدم أحواض مخلفات التعدين لتخزين النفايات الناتجة عن فصل المعادن عن الصخور، أو الطين الناتج عن تعدين الرمال النفطية. وفي بعض الأحيان، تُخلط هذه المخلفات بمواد أخرى مثل البنتونيت لتكوين طين أكثر كثافة يُبطئ من تسرب المياه الملوثة إلى البيئة.

توجد العديد من الأنواع الفرعية لهذه الطريقة، بما في ذلك أحواض الوديان، والسدود الحلقية، وأحواض الحفر، والحفر المحفورة خصيصًا. [ 1 ] يُعد حوض الوادي الأكثر شيوعًا، حيث يستغل الانخفاض الطبوغرافي الطبيعي في الأرض. [ 1 ] يمكن إنشاء سدود ترابية كبيرة ثم ملؤها بمخلفات التعدين. كما يمكن إعادة ملء مناجم الحفر المفتوحة المستنفدة بمخلفات التعدين. في جميع الأحوال، يجب مراعاة تلوث المياه الجوفية، إلى جانب مسائل أخرى. يُعد نزح المياه جزءًا مهمًا من تخزين المخلفات في الأحواض، حيث تُزال المياه عند إضافة المخلفات إلى منشأة التخزين - عادةً عن طريق تصريفها في أبراج التفريغ. وبالتالي، يمكن إعادة استخدام المياه المُزالة في دورة المعالجة. بمجرد ملء منشأة التخزين وإتمامها، يمكن تغطية سطحها بالتربة السطحية وبدء إعادة التشجير. مع ذلك، ما لم تُستخدم طريقة تغطية غير منفذة، فسيتعين ضخ المياه المتسربة إلى منشأة التخزين باستمرار.

مخلفات المعجون

تُعدّ مخلفات المعجون تعديلًا للطرق التقليدية للتخلص من المخلفات (التخزين في الأحواض). تتكون معلقات المخلفات التقليدية من نسبة منخفضة من المواد الصلبة ومحتوى مائي مرتفع نسبيًا، يتراوح عادةً بين 20% و60% من المواد الصلبة في معظم عمليات تعدين الصخور الصلبة. عند إيداعها في حوض المخلفات، تنفصل المواد الصلبة عن السائلة. أما في مخلفات المعجون، فتُزاد نسبة المواد الصلبة في معلق المخلفات باستخدام مُكثّفات المعجون، وذلك لإنتاج منتج يقل فيه انفصال الماء عن المواد الصلبة إلى أدنى حد. ثم تُودع المادة في منطقة التخزين على شكل معجون (بقوام يشبه معجون الأسنان). تتميز مخلفات المعجون بكفاءتها العالية مقارنةً بالمخلفات التقليدية، إذ تسمح بإعادة تدوير كميات أكبر من الماء، كما أنها أقل عرضةً للتسرب. مع ذلك، فإن تكلفة تكثيف المعجون أعلى عمومًا من تكلفة مخلفات التعدين التقليدية، كما أن تكاليف ضخ المعجون أعلى أيضًا، إذ تتطلب عملية نقل المخلفات من محطة المعالجة إلى منطقة التخزين استخدام مضخات إزاحة موجبة. وتُستخدم مخلفات المعجون في مواقع عديدة حول العالم، منها سد صن رايز في غرب أستراليا ومنجم بوليانهولو للذهب في تنزانيا. [ 27 ]

التكديس الجاف

لا يُشترط تخزين مخلفات التعدين في أحواض على شكل معلقات. يتزايد استخدام تقنية تجفيف المخلفات لتسهيل تكديسها. [ 28 ] يُسهم ذلك في توفير المياه، مما يُقلل من الآثار البيئية، من خلال خفض معدلات التسرب المحتملة، وتقليل المساحة المستخدمة، والحفاظ على المخلفات في ترتيب كثيف ومستقر، والتخلص من الأعباء طويلة الأجل التي تُخلفها الأحواض بعد انتهاء التعدين. كما يُمكن لتقنية التجفيف تقليل حجم المخلفات وإعادة تدوير المياه. [ 29 ]

يركز البحث في منجم بورجيرا للذهب على تطوير طريقة لدمج مخلفات التعدين مع الصخور الخشنة والطين الناتج عن عمليات التعدين، لإنتاج منتج يمكن تخزينه على السطح في مكبات أو أكوام نفايات ذات مظهر عام. وقد نجح العديد من المصممين، بمن فيهم شركة AMEC ، في تطبيق هذه الطريقة في منجم إلكفيو في مقاطعة كولومبيا البريطانية على سبيل المثال.

مخلفات الأنهار

حتى عام 2005، استمرت ثلاثة مناجم فقط، تديرها شركات دولية، في استخدام طريقة التخلص من مخلفات التعدين النهرية: منجم أوك تيدي ، ومنجم غراسبرغ [ 23 ] ، ومنجم بورغيرا ، وجميعها في غينيا الجديدة . يُستخدم هذا الأسلوب في هذه المناجم نظرًا للنشاط الزلزالي ومخاطر الانهيارات الأرضية التي تجعل طرق التخلص الأخرى غير عملية وخطيرة. وفي معظم البيئات، لا تُعد هذه الطريقة ممارسة سليمة بيئيًا، وقد شهدت استخدامًا واسع النطاق في الماضي، مما أدى إلى أضرار بيئية جسيمة، كما حدث مع شركة ماونت لييل للتعدين والسكك الحديدية في تسمانيا لنهر كينغ ، أو التسمم الناتج عن منجم بانغونا في جزيرة بوغانفيل ، والذي أدى إلى اضطرابات مدنية واسعة النطاق في الجزيرة، والإغلاق الدائم للمنجم في نهاية المطاف. [ 23 ]

مخلفات الغواصات

يُشار إليها عادةً باسم التخلص من مخلفات التعدين تحت الماء (STD) أو التخلص من مخلفات التعدين في أعماق البحار (DSTD). تُنقل المخلفات عبر خط أنابيب ثم تُفرغ لتنزل في النهاية إلى الأعماق. عمليًا، لا تُعد هذه الطريقة مثالية، نظرًا لندرة التواجد بالقرب من أعماق الجرف القاري. عند استخدام التخلص من مخلفات التعدين تحت الماء، يكون عمق التفريغ غالبًا ضحلًا نسبيًا، وقد ينتج عن تغطية قاع البحر بمخلفات التعدين أضرار جسيمة. [ 30 ] إذا لم يتم التحكم في كثافة ودرجة حرارة مخلفات التعدين، فقد تنتقل لمسافات طويلة، أو حتى تطفو إلى السطح.

تستخدم هذه الطريقة في منجم الذهب في جزيرة ليهير ؛ وقد اعتبرها دعاة حماية البيئة ضارة للغاية، بينما يدعي المالكون أنها غير ضارة. [ 23 ]

يحظر القانون التخلص من مخلفات التعدين في البحر في أستراليا والبرازيل وكندا والصين والدنمارك وإنجلترا وفرنسا واليونان وروسيا والولايات المتحدة. [ 31 ] بينما يُعدّ ذلك قانونيًا في إندونيسيا والنرويج وبابوا غينيا الجديدة . [ 31 ] في عام 2026، أُدين ناشطون في النرويج بتهمة الاحتجاج خلال نزاع ريبارفوردن ؛ وخضع أربعة عشر ناشطًا آخر للمحاكمة في يونيو، ومن المقرر محاكمة آخرين في أغسطس. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

في تشيلي، كانت شركة Planta de Pellets هي الوحيدة التي قامت بالتخلص من مخلفاتها بشكل قانوني في البحر منذ تأسيسها عام 1978 وحتى عام 2010. [ 31 ] في عام 2014، كانت Planta de Pellets و Sydvaranger في النرويج هما الوحيدتان في العالم اللتان قامتا بالتخلص من مخلفات خام الحديد في البحر، [ 35 ] ومع ذلك، تعهدت Planta de Pellets في عام 2019 بإنهاء هذه الممارسة بحلول أواخر عام 2023. [ 31 ]

إعادة المعالجة

مع تحسن تقنيات التعدين وأسعار المعادن، بات من الشائع إعادة معالجة مخلفات التعدين باستخدام أساليب جديدة، أو بشكل أكثر دقة باستخدام الأساليب القديمة، لاستخلاص المزيد من المعادن. وقد أعادت شركة كالتيلز للتعدين معالجة كميات هائلة من مخلفات التعدين في كالغولري /بولدر بغرب أستراليا بنجاح في تسعينيات القرن الماضي. [ 36 ] ورغم أن إعادة معالجة المخلفات قد تُضيف قيمة معدنية وتُقلل في بعض الحالات من خطر تصريف المياه الحمضية من المناجم، إلا أن حجم النفايات المعدنية لا ينخفض ​​بشكل ملحوظ.

ولحل هذه المشكلة، لا بد من إيجاد طريقة للاستفادة من معظم مخلفات التعدين، أي المعادن المصاحبة لها. ويُعدّ استخدامها في مواد البناء مسارًا بالغ الأهمية للاستفادة منها، فهي السلعة التي تشهد أعلى طلب على المعادن . [ 37 ] ويجري تطوير تقنيات جديدة، مثل عمليات التحبيب، لاستخدامها كركام في الخرسانة . [ 38 ] [ 39 ]

تم استخدام آلة تسمى محطة معالجة PET4K في العديد من البلدان على مدى السنوات العشرين الماضية لمعالجة مخلفات التعدين الملوثة. [ 40 ]

التثبيت النباتي

التثبيت النباتي هو شكل من أشكال المعالجة النباتية التي تستخدم نباتات فائقة التراكم لتحقيق استقرار طويل الأمد واحتواء مخلفات التعدين، وذلك عن طريق عزل الملوثات في التربة بالقرب من الجذور. يمكن أن يقلل وجود النبات من التعرية بفعل الرياح، أو يمكن لجذوره أن تمنع التعرية المائية، أو تثبيت المعادن عن طريق الامتزاز أو التراكم، وتوفير منطقة حول الجذور حيث يمكن للمعادن أن تترسب وتستقر. تصبح الملوثات أقل توافراً بيولوجياً، ويقل تعرض الماشية والحياة البرية والبشر لها. يمكن أن يكون هذا النهج مفيداً بشكل خاص في البيئات الجافة، المعرضة لتشتت الرياح والمياه. [ 41 ]

استصلاح البرك بواسطة علم الأحياء الدقيقة

أثناء استخراج النفط من الرمال النفطية، تتكون مخلفات تتكون من الماء والطمي والطين ومذيبات أخرى. تتحول هذه المادة الصلبة إلى مخلفات ناعمة ناضجة بفعل الجاذبية. وقدّر فوغت وآخرون (1985) وجود 10³ من الكائنات الحية اللاهوائية غيرية التغذية و10⁴ من بدائيات النوى المختزلة للكبريتات لكل ملليلتر في بركة المخلفات، وذلك استنادًا إلى طرق العدد الأكثر احتمالًا التقليدية. أجرى فوغت تجربة على بركتين للمخلفات، وأظهر تحليل العتائق والبكتيريا والغاز المنبعث من برك المخلفات أنها من مولدات الميثان . ومع ازدياد العمق، انخفضت كمية غاز الميثان المنبعث . [ 42 ]

يذكر صديق (2006، 2007) أن الميثانوجينات الموجودة في أحواض مخلفات التعدين تعيش وتتكاثر عن طريق التحلل اللاهوائي، مما يُخفض الوزن الجزيئي للنفثا إلى هيدروكربونات أليفاتية وعطرية، وثاني أكسيد الكربون، والميثان. تستطيع هذه البكتيريا والعتائق تحليل النفثا، التي كانت تُعتبر نفايات خلال عملية تكرير النفط. كلا الناتجين الناتجين عن التحلل مفيدان، حيث يمكن استخدام الهيدروكربونات الأليفاتية والعطرية والميثان كوقود في الحياة اليومية. بعبارة أخرى، تُحسّن هذه الميثانوجينات معامل الاستخدام. علاوة على ذلك، تُغير هذه الميثانوجينات بنية أحواض مخلفات التعدين، مما يُساعد على إعادة استخدام المياه المسامية المتدفقة في معالجة الرمال النفطية. ولأن العتائق والبكتيريا تُجري عمليات الأيض وتُطلق فقاعات داخل المخلفات، فإن المياه المسامية تخترق التربة بسهولة. بما أن أحواض الترسيب تُسرّع من تكثيف مخلفات التعدين الدقيقة الناضجة، فإنها تُمكّن من ترسيب المواد الصلبة بسرعة أكبر، مما يسمح باستصلاح المخلفات في وقت أبكر. علاوة على ذلك، يمكن استخدام المياه المُستخرجة من المخلفات في عملية تكرير النفط. كما أن تقليل الطلب على المياه يُساهم في حماية البيئة من الجفاف. [ 43 ]

أنظمة

وضعت الأمم المتحدة وقطاع الأعمال معيارًا دوليًا لإدارة مخلفات التعدين في عام 2020 بعد كارثة انهيار سد برومادينيو . [ 3 ] وقد أُطلق هذا البرنامج من قِبل برنامج الأمم المتحدة للبيئة ، والمجلس الدولي للمعادن والتعدين ، ومبادئ الاستثمار المسؤول . [ 3 ] وتختلف تفضيلات الجمهور بشأن التعدين تبعًا للأثر البيئي لمخلفات التعدين. [ 44 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 وكالة حماية البيئة الأمريكية. (1994). تقرير فني: تصميم وتقييم سدود مخلفات التعدين. مؤرشف في 10 مايو 2013 على موقع Wayback Machine .
  2. ↑ زفيريفا، ف.ب.؛ فرولوف، ك.ر.؛ ليسينكو، أ.إ. (13 أكتوبر 2021). "التفاعلات الكيميائية وظروف تكوين المعادن في مرافق تخزين مخلفات التعدين في الشرق الأقصى الروسي" . غورني ناوكي إي تيكنولوجيا = علوم وتكنولوجيا التعدين (روسيا) . 6 (3): 181-191 . doi : 10.17073/2500-0632-2021-3-181-191 . ISSN 2500-0632 . S2CID 243263530 .  
  3. ١ ٢ ٣ "قطاع التعدين يُصدر أول معيار لتحسين سلامة تخزين النفايات" . أخبار مونجاباي البيئية . ٦ أغسطس ٢٠٢٠. تاريخ الاطلاع: ١٦ أبريل ٢٠٢١ .
  4. ↑ "ما هي مخلفات التعدين؟" . جمعية الشركات الصغيرة والمتوسطة للتعدين والمعادن والاستكشاف . 18 يوليو 2023.{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link )
  5. ↑ نهدي، منصف؛ طارق، أمجد "تثبيت مخلفات المناجم الكبريتية لمنع إطلاق المعادن وتصريف الأحماض باستخدام المواد الأسمنتية: مراجعة" مجلة الهندسة البيئية والعلوم (2007)، 6(4)، 423-436. doi : 10.1139/S06-060
  6. ↑ الطيبي، حنان؛ شورى، محمد؛ لوبيز، فيليكس أ؛ الغواسيل، فرانسيسكو J .؛ لوبيز ديلجادو، أورورا (2009). “التأثير البيئي وإدارة الفسفوجيبسوم”. مجلة الإدارة البيئية . 90 (8): 2377–2386 . بيب كود : 2009JEnvM..90.2377T . دوى : 10.1016/j.jenvman.2009.03.007 . اتش دي ال : 10261/45241 . بميد 19406560 . 
  7. ↑ آيرز، آر يو، هولمبرغ، جيه، أندرسون، بي، "المواد والبيئة العالمية: استخراج النفايات في القرن الحادي والعشرين"، نشرة جمعية أبحاث المواد، 2001، 26، 477. doi : 10.1557/mrs2001.119
  8. ↑ إحصائيات سنوية تم جمعها ونشرها بواسطة World Aluminium، مؤرشفة في 21-10-2019 في Wayback Machine .
  9. ↑ إيفانز، ك.، "التاريخ والتحديات والتطورات الجديدة في إدارة واستخدام مخلفات البوكسيت"، مجلة المعادن المستدامة. مايو 2016. doi : 10.1007/s40831-016-00060-x .
  10. ↑ فيكو، ب.؛ تورا، ب.؛ تود، م. (31 أكتوبر 2013). "مخلفات الفحم: المناولة، آثار التلوث، والاستخدام". في: أوزبورن، ديف (محرر). دليل الفحم: نحو إنتاج أنظف . المجلد 2. أكسفورد، المملكة المتحدة: وودهيد للنشر. الصفحات 63-84 . doi : 10.1533/9781782421177.1.63 . ISBN   978-1-78242-116-0.
  11. 1 2 3 "الفحم المهدر | شبكة العدالة في مجال الطاقة" . www.energyjustice.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2020 .
  12. ↑ كوالسكا، أرلينا؛ كوندراكا، مارتا؛ مينديكي، ماتشي جان (2012). "رسم خرائط التردد المنخفض جدًا وتصوير المقاومة الكهربائية للتكوينات الرباعية الملوثة بالقرب من موقع التخلص من نفايات الفحم "بانيفنيكي" (جنوب بولندا)" (ملف PDF) . مجلة Acta Geodynamica et Geromaterialia . 9 (4). الأكاديمية التشيكية للعلوم ، معهد بنية الصخور والميكانيكا: 473-480 . ResearchGate 259218387 .
  13. ↑ باتيل، سونال (1 يوليو 2016). "معضلة مخلفات الفحم: حرق الفحم لتحقيق فوائد بيئية" . مجلة باور . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2020 .
  14. ↑ دوف، د.؛ دانيلز، و.؛ باريش، د. (1990). "أهمية الفطريات المحلية من نوع VAM في استصلاح أكوام مخلفات الفحم" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الأمريكية للتعدين والاستصلاح . 1990 (1): 463-468 . doi : 10.21000/jasmr90010463 . ISSN 2328-8744 . 
  15. ↑ "نسخة مؤرشفة" . مؤرشفة من الأصل (PDF) في 20 مايو 2020. تم الاطلاع عليها في 1 أكتوبر 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  16. ↑ أدلر، ريبيكا أ.؛ كلاسين، ماريوس؛ غودفري، ليندا ؛ تورتون، أنتوني ر. (يوليو 2007). "المياه والتعدين والنفايات: منظور تاريخي واقتصادي لإدارة النزاعات في جنوب أفريقيا" . مجلة اقتصاديات السلام والأمن . 2 (2). doi : 10.15355/epsj.2.2.33 .
  17. ↑ وزارة الموارد الطبيعية والحياة البرية، "مشروع القانون رقم 14: إنشاء أساس لنموذج مبتكر لتطوير التعدين"
  18. 1 2 تي إي مارتن، إم بي ديفيز. (2000). اتجاهات في إدارة سدود مخلفات التعدين .
  19. ↑ د. ر. ناجاراج، "استخلاص المعادن ومعالجتها"، في موسوعة كيرك-أوتمير للتكنولوجيا الكيميائية، وايلي-في سي إتش، doi : 10.1002/0471238961.1309140514010701.a01.pub2
  20. 1 2 فرانكس، د.م.، بوغر، د.ف.، كوت، س.م.، موليغان، د.ر. 2011. مبادئ التنمية المستدامة للتخلص من نفايات التعدين ومعالجة المعادن. سياسة الموارد. المجلد 36. العدد 2. الصفحات 114-122
  21. ↑ شايدر، لوريل أ.؛ سين، ديفيد ب.؛ برابندر، دانيال ج.؛ مكارثي، كاثلين د.؛ شاين، جيمس ب. (1 يونيو 2007). "توصيف الزنك والرصاص والكادميوم في نفايات المناجم: الآثار المترتبة على النقل والتعرض والتوافر البيولوجي". العلوم والتكنولوجيا البيئية . 41 (11): 4164-4171 . Bibcode : 2007EnST...41.4164S . doi : 10.1021/es0626943 . ISSN 0013-936X . PMID 17612206 .  
  22. ↑ "انبعاثات الكادميوم من تكرير الكادميوم وصهر الزنك/أكسيد الزنك الأولي: المرحلة الأولى - تقرير فني" . وكالة حماية البيئة الأمريكية .
  23. 1 2 3 4 5 جاريد دايموند (2005). الانهيار . دار بنغوين للنشر. رقم ISBN 978-0-14-303655-5.، الصفحات 452-458
  24. ↑ "المعيار الصناعي العالمي لإدارة مخلفات التعدين - مراجعة مخلفات التعدين العالمية" . globaltailingsreview.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2021 .
  25. ↑ "ما هي مخلفات التعدين؟" (ملف PDF) . smenet.org . جمعية التعدين والمعادن والاستكشاف. فبراير 2021.
  26. ↑ برويل، ب.؛ ماكيلراث، ر. (2015). الأغشية الجيولوجية البيتومينية في بناء المناجم . إدارة مخلفات التعدين ونفايات المناجم في القرن الحادي والعشرين 2015. المعهد الأسترالي لعلوم التعدين والمعادن. P201506036.
  27. ↑ ثيريولت، جيه إيه؛ فروستياك، جيه؛ ويلش، دي، التخلص السطحي من مخلفات العجين في منجم بوليانهولو للذهب، تنزانيا
  28. ↑ ديفيز، إم بي؛ رايس، إس. (16-19 يناير 2001). بديل لإدارة مخلفات التعدين التقليدية - مخلفات التعدين المُرشّحة بتقنية "التكديس الجاف" . وقائع المؤتمر الدولي الثامن حول مخلفات التعدين ونفايات المناجم. فورت كولينز، كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكية: بالكيما. الصفحات 411-422 . 
  29. ↑ فورنيل، إيرين؛ بيلانيوك، كسينيا؛ غولدباوم، ماثيو؛ شعيب، محمد؛ واني، عمر؛ تيان، شين يي؛ تشين، جيرونغ؛ بوشيه، داريل؛ بوبيكي، إيرين راي (2022). "مخلفات المناجم المجففة والمكدسة: مراجعة" . مجلة ACS ES&T للهندسة . 2 (5): 728-745 . doi : 10.1021/acsestengg.1c00480 . ISSN 2690-0645 . تاريخ الاسترجاع: 26 يوليو 2026 . 
  30. ↑ جمعية التعدين في كاليفورنيا (1991). إدارة نفايات المناجم . تشيلسي، ميشيغان: دار لويس للنشر. ISBN 978-0-87371-746-5.
  31. 1 2 3 4 "منجم في Huasco انتهى لسنوات من التلوث في البحر: سينهي وضع المخلفات في البحر" . لاديرا سور (بالإسبانية). 28 مارس 2019 . تم الاسترجاع في 21 سبتمبر 2025 .
  32. ↑ https://www.nrk.no/sapmi/repparfjord-aksjonistene-i-retten_-_-vi-har-ikke-gjort-noe-galt-1.17908007 . NRK.no. تاريخ الوصول: 4 يونيو 2026
  33. ↑ https://www.nrk.no/sapmi/45-nussir-aksjonister-ma-mote-i-retten_-sara-marielle-nekter-a-gi-seg-1.17840223 . NRK.no. تاريخ الوصول: 10 أبريل 2026
  34. ↑ https://www.nrk.no/sapmi/repparfjord-aksjonistene-anker-dommen-til-lagmannsretten-1.17805722 . NRK.no. تاريخ الوصول: 12 مارس 2026
  35. ↑ غونزاليس، سيرجيو أ.؛ ستوتز، وولفغانغ؛ لانسيلوتي، دومينغو (2014). "آثار تصريف مخلفات خام الحديد على المجتمعات القاعية الصخرية تحت المدية في شمال تشيلي". مجلة أبحاث السواحل . 30 (3): آثار تصريف مخلفات خام الحديد على المجتمعات القاعية الصخرية تحت المدية في شمال تشيلي.
  36. ↑ ج. إنجلز ود. ديكسون-هاردي. "مشروع كالتيلز، كالغورلي، غرب أستراليا" . مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 19 أكتوبر 2009 .
  37. ↑ مارتينز، ن.ب.؛ سريفاستافا، س.؛ سيمو، ف.ف.؛ نيو، هـ.؛ بيرومال، ب.؛ سنيلينغز، ر.؛ إيليكاينن، م.؛ شامبارت، هـ.؛ هابرت، ج. (2021). "استكشاف إمكانية استخدام مخلفات المناجم متوسطة وعالية الكبريتيد في مواد البناء: مراجعة" . الاستدامة . 13 (21) 12150. Bibcode : 2021Sust...1312150M . doi : 10.3390/su132112150 . hdl : 20.500.11850/513630 .
  38. ↑ بيس، آرني؛ سنيلينغز، روبن؛ بيرير، بو؛ غوليزاده فايغان، أصغر؛ ساند، أندرس؛ هوركمانز، ليزبيث؛ كواغيبور، ميكي (2022). "تحويل مخلفات المناجم إلى ركام مرتبط بالأسمنت لاستخدامه في الخرسانة عن طريق التحبيب في خلاط عالي الكثافة" . مجلة الإنتاج الأنظف . 366 132989. Bibcode : 2022JCPro.36632989P . doi : 10.1016/j.jclepro.2022.132989 . ISSN 0959-6526 . 
  39. ↑ فيلاغران-زاكاردي، يوري؛ هوركمانز، ليزبيث؛ بيس، آرني (2023). "أداء الملاط والخرسانة المحتوية على ركام صناعي من مخلفات المناجم الكبريتية المُرتبطة على البارد". مواد البناء والتشييد . 409 134049. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2023.134049 . ISSN 0950-0618 . 
  40. ↑ سميث، مايك (25 سبتمبر 2017). "هل يمكن للآلة الأفريقية أن تصنع مستقبلاً واعداً في بوت؟" . صحيفة ميسوليان . تاريخ الاسترجاع: 25 سبتمبر 2017 .
  41. ↑ مينديز، م. أ.، وماير، ر. م. (2008). "التثبيت النباتي لمخلفات المناجم في البيئات القاحلة وشبه القاحلة - تقنية معالجة ناشئة" . مجلة منظورات الصحة البيئية . 116 (3): 278-283 . Bibcode : 2008EnvHP.116..278M . doi : 10.1289/ehp.10608 . PMC 2265025. PMID 18335091 .  
  42. ↑ فوغت، جيه إم، فيدوراك، بي إم، ويستليك، دي دبليو إس، وبورغر، إتش جيه 1985. المحتوى الميكروبي والأنشطة الأيضية في بركة مخلفات سينكرود. مجلة أوسترا للبحوث 1: 139-146.
  43. ↑ هولوينكو، إف إم؛ ماكينون، إم دي؛ فيدوراك، بي إم (2000). "البكتيريا المنتجة للميثان والبكتيريا المختزلة للكبريتات في مخلفات رمال النفط الدقيقة". المجلة الكندية لعلم الأحياء الدقيقة . 46 (10): 927-937 . doi : 10.1139/cjm-46-10-927 . PMID 11068680 . 
  44. ↑ أجيجا، باميديل؛ أواه-أوفاي، كوامي؛ فيكرو، ماهيلت ج. (2026). "تفضيلات الجمهور لتعدين المعادن الحيوية في الولايات المتحدة: أدلة من تجربة اختيار منفصلة" . الصناعات الاستخراجية والمجتمع . 26 101853. doi : 10.1016/j.exis.2026.101853 . تاريخ الاسترجاع: 26 يوليو 2026 .