חברת Vale ייצרה כ-250,000 טון של מוצרי חול בני קיימא, המאושרים להחליף חול שלעתים קרובות נכרה באופן בלתי חוקי.

לאחר 7 שנות מחקר והשקעה של כ-50 מיליון ריאל, פיתחה Vale תהליך ייצור למוצרי חול איכותיים, אשר ניתנים לשימוש בתעשיית הבנייה. החברה יישמה תהליך ייצור מוצרי חול זה באזור פעילות עפרות הברזל במינאס ז'ראיס, והופכת את החומרים החוליים שדרשו במקור שימוש בסכרים או בשיטות ערימה למוצרים. תהליך הייצור כפוף לאותה בקרת איכות כמו ייצור עפרות ברזל. השנה, החברה עיבדה וייצרה כ-250,000 טון של מוצרי חול בני קיימא, והחברה מתכננת למכור או לתרום אותם לייצור בטון, טיט ומלט או לריצוף מדרכות.

מר מרצ'לו ספינלי, סגן נשיא בכיר של עסקי עפרות הברזל של Vale, אמר כי מוצרי חול הם תוצאה של שיטות תפעול בנות קיימא יותר. הוא אמר: "פרויקט זה הניע אותנו ליצור כלכלה מעגלית באופן פנימי. יש ביקוש עצום לחול בתעשיית הבנייה. מוצרי החול שלנו מספקים אלטרנטיבה אמינה לתעשיית הבנייה, תוך הפחתת ההשפעות הסביבתיות והחברתיות של סילוק פסולת. השפעה."

חצר אחסון מוצרי חול בת קיימא באזור הכרייה בולקוטו

על פי הערכות האו"ם, הביקוש השנתי העולמי לחול הוא כ-40 עד 50 מיליארד טון. חול הפך למשאב הטבעי המנוצל ביותר לאחר מים, ומשאב זה מנוצל באופן בלתי חוקי וטורפני בקנה מידה עולמי.

מוצרי החול בני-קיימא של Vale נחשבים לתוצר לוואי של עפרת ברזל. עפרת הגולמית בצורת סלע הנכרה מהטבע הופכת לעפרת ברזל לאחר מספר הליכי עיבוד פיזיים כגון ריסוק, סינון, טחינה והטמעה במפעל. החדשנות של Vale טמונה בעיבוד מחדש של תוצרי לוואי של עפרת ברזל בשלב ההטמעה עד שהיא מגיעה לדרישות האיכות הנדרשות והופכת למוצר מסחרי. בתהליך ההטמעה המסורתי, חומרים אלה יהפכו לפסולת, אשר מסולקת באמצעות סכרים או בארובות. כעת, כל טון של חול המיוצר פירושו הפחתה של טון אחד של פסולת.

מוצרי החול המופקים מתהליך עיבוד עפרות הברזל מאושרים ב-100%. יש להם תכולת סיליקון גבוהה ותכולת ברזל נמוכה במיוחד, ואחידות כימית גבוהה ואחידות גודל חלקיקים. מר ג'פרסון קורייד, מנהל בכיר של אזור הפעילות המשולב של ברוקוטו ואגואלימפה, אמר כי סוג זה של מוצר חול אינו מסוכן. "מוצרי החול שלנו מעובדים בעיקרון בשיטות פיזיקליות, וההרכב הכימי של החומרים אינו משתנה במהלך העיבוד, כך שהמוצרים אינם רעילים ואינם מזיקים."

יישום מוצרי החול של Vale בבטון ובטיט אושר לאחרונה על ידי המכון הברזילאי למחקר מדעי (IPT), Falcão Bauer ו-ConsultareLabCon, שלוש מעבדות מקצועיות.

חוקרים מהמכון למינרלים בני קיימא באוניברסיטת קווינסלנד באוסטרליה ומאוניברסיטת ז'נבה בשוויץ עורכים מחקר עצמאי לניתוח מאפייני מוצרי חול של וייל, כדי להבין האם חומר בנייה חלופי זה, המופק מעפרות, יכול להפוך למקור בר-קיימא של חול ולהפחית משמעותית את כמות הפסולת הנוצרת מפעילויות כרייה. חוקרים משתמשים במונח "חול עפרות" כדי להתייחס למוצרי חול המופקים מתוצרי לוואי של עפרות ומיוצרים באמצעות עיבוד.

קנה מידה של ייצור

חברת Vale מחויבת למכור או לתרום יותר ממיליון טון של מוצרי חול עד שנת 2022. קונים שלה מגיעים מארבעה אזורים, כולל מינאס ז'ראיס, אספיריטו סנטו, סאו פאולו וברזיליה. החברה צופה שעד שנת 2023, תפוקת מוצרי החול תגיע ל-2 מיליון טון.

"אנו מוכנים להרחיב עוד יותר את שוק היישומים של מוצרי חול החל משנת 2023. למטרה זו, הקמנו צוות ייעודי להשקעה בעסק החדש הזה. הם יישמו את תהליך ייצור מוצרי החול בתהליך הייצור הקיים כדי לענות על דרישת השוק", אמר מר רוג'ריו נוגיירה, מנהל שיווק Vale Iron Ore.

חברת Vale מייצרת כיום מוצרי חול במכרה ברוקוטו בסן גונזאלו דה אבייסאו, מינאס ז'ראיס, אשר יימכרו או ייתרמו.

אזורי כרייה אחרים במינאס ז'ראיס מבצעים גם הם התאמות סביבתיות וכרייה כדי לשלב תהליכי ייצור חול. "אזורי כרייה אלה מייצרים חומרים חוליים בעלי תכולת סיליקון גבוהה, אשר ניתן להשתמש בהם בתעשיות שונות. אנו משתפים פעולה עם מוסדות רבים, כולל אוניברסיטאות, מרכזי מחקר וחברות מקומיות וזרות, כדי לפתח פתרונות חדשים לאספקת שאריות עפרת ברזל חדשות. דרך החוצה", הדגיש מר אנדרה וילהנה, מנהל העסקים החדש של Vale.

בנוסף לשימוש בתשתית הקיימת באזור כריית עפרות הברזל, Vale פיתחה גם רשת תחבורה המורכבת ממסילות ברזל וכבישים להובלת מוצרי חול למספר מדינות בברזיל. "ההתמקדות שלנו היא להבטיח את קיימות עסקי עפרות הברזל. באמצעות עסק חדש זה, אנו מקווים למזער את ההשפעה הסביבתית, תוך חיפוש הזדמנויות לקידום תעסוקה והגדלת הכנסות", הוסיף מר ורנה.

מוצרים אקולוגיים

חברת Vale עורכת מחקר על שימוש בפסולת ברזל מאז 2014. בשנה שעברה פתחה החברה את מפעל הלבנים פוקו, שהוא מפעל הפיילוט הראשון המייצר מוצרי בנייה המשתמשים בפסולת כרייה כחומר הגלם העיקרי. המפעל ממוקם באזור הכרייה פיקו באיטאביליטו, מינאס ז'ראיס, ומטרתו לקדם כלכלה מעגלית בעיבוד עפרות ברזל.

המרכז הפדרלי לחינוך מדעי וטכנולוגי של מינאס ז'ראיס ומפעל הלבנים פיקו פתחו בשיתוף פעולה טכני ושלחו למפעל 10 חוקרים, ביניהם פרופסורים, טכנאי מעבדה, סטודנטים לתארים מתקדמים, לתואר ראשון ולסטודנטים טכניים. במהלך תקופת שיתוף הפעולה נעבוד באתר המפעל, והמוצרים במהלך תקופת המחקר והפיתוח לא יימכרו לעולם החיצון.

חברת Vale משתפת פעולה גם עם קמפוס איטבירה של האוניברסיטה הפדרלית של איטז'ובה כדי לחקור את שיטת השימוש במוצרי חול לריצוף. החברה מתכננת לתרום מוצרי חול לאזור המקומי לריצוף.

כרייה בת קיימא יותר

בנוסף לפיתוח מוצרים אקולוגיים, Vale נקטה גם באמצעים נוספים כדי להפחית פסולת ולהפוך את פעילויות הכרייה לבנות קיימא יותר. החברה מחויבת לפתח טכנולוגיית עיבוד יבש שאינה דורשת מים. כיום, כ-70% ממוצרי עפרת הברזל של Vale מיוצרים באמצעות עיבוד יבש, ושיעור זה יישאר ללא שינוי גם לאחר הגדלת כושר הייצור השנתי ל-400 מיליון טון ופרויקטים חדשים יופעלו. בשנת 2015, עפרת הברזל המיוצרת בעיבוד יבש היוותה רק 40% מהתפוקה הכוללת.

האם ניתן להשתמש בעיבוד יבש תלוי באיכות עפרת הברזל הנכרה. עפרת הברזל בקראחאס מכילה תכולת ברזל גבוהה (מעל 65%), ותהליך העיבוד דורש רק ריסוק וסינון לפי גודל החלקיקים.

תכולת הברזל הממוצעת באזורי כרייה מסוימים במינאס ז'ראיס היא 40%. שיטת הטיפול המסורתית היא להגדיל את תכולת הברזל בעפרה על ידי הוספת מים להטמעה. רוב הפסולת המתקבלת נערמת בסכרי פסולת או בורות. חברת Vale השתמשה בטכנולוגיה נוספת להטמעת עפרת ברזל באיכות נמוכה, דהיינו טכנולוגיית הפרדה מגנטית יבשה של עפרות עדינות (FDMS). תהליך ההפרדה המגנטית של עפרת ברזל אינו דורש מים, ולכן אין צורך להשתמש בסכרי פסולת.

טכנולוגיית ההפרדה המגנטית היבשה לעפרה דקה פותחה בברזיל על ידי NewSteel, שנרכשה על ידי Vale בשנת 2018, ויושמה במפעל פיילוט במינאס ז'ראיס. המפעל המסחרי הראשון ייכנס לשימוש באזור הפעילות Vargem Grande בשנת 2023. למפעל תהיה כושר ייצור שנתי של 1.5 מיליון טון והשקעה כוללת של 150 מיליון דולר.

טכנולוגיה נוספת שיכולה להפחית את הביקוש לסכרי פסולת היא סינון הפסולת ואחסונם בארובות יבשות. לאחר שקיבולת הייצור השנתית של עפרות ברזל תגיע ל-400 מיליון טון, רוב 60 מיליון הטון (המהווים 15% מסך כושר הייצור) ישתמשו בטכנולוגיה זו לסינון ואחסון פסולת. חברת Vale פתחה מפעל סינון פסולת באזור הכרייה גרייט ורז'ין, ומתכננת לפתוח שלושה מפעלי סינון פסולת נוספים ברבעון הראשון של 2022, אחד מהם ממוקם באזור הכרייה ברוקוטו ושני האחרים ממוקמים באזור הכרייה איטבירה. לאחר מכן, עפרת הברזל המיוצרת בתהליך ההטמעה הרטוב המסורתי תהווה רק 15% מסך כושר הייצור, והפסולת המיוצרת תאוחסן בסכרי פסולת או בבורות כרייה שהושבתו.