大幅减少世界上最大的废物流的新解决方案

仅次于水，沙子是地球上开发最多的自然资源。然而，它从海洋、河流、海滩和采石场提取对环境和周围社区产生影响。日内瓦大学 (UNIGE) 和昆士兰大学可持续矿物研究所 (SMI) 的研究人员进行的一项新研究发现，矿物加工的逐步变化可以大大减少矿物废物——世界上最大的废物流——同时创造一个可持续的沙源。根据报告“矿砂：矿山尾矿和全球砂子可持续性危机的潜在新解决方案”，这种材料被称为“矿砂”，有可能同时应对两个全球可持续性挑战。

混凝土、沥青、玻璃、电子芯片——沙子有很多应用。这种粒状材料由小矿物颗粒组成，来自敏感的动态环境，如海洋、海滩、湖泊和河流，或者来自静态的陆基环境，如古老的河流沉积物和采石场。据估计，每年使用沙子 500 亿吨。在过去的二十年中，主要由于城市化和人口增长，需求增长了两倍，预计到 2030 年，总使用量将超过每年 50 Bt，这一趋势将继续下去。

除了当地短缺的风险外，开采如此大量的沙子还会产生环境和社会后果。例如，它会导致河岸侵蚀，从而显着增加洪水的风险。在一些国家，采砂导致社区丧失生计。

一个解决方案带来两个可持续性挑战

来自日内瓦大学 (UNIGE) 和澳大利亚昆士兰大学 (UQ) 可持续矿产研究所的研究人员研究了一种可行的替代天然沙子的潜力。这两所大学最近发表的一份报告中介绍了这种材料，被称为“矿砂”。

UNIGE F.-A 系的兼职教授。理学院环境和水生科学的 Forel，Pascal Peduzzi 说：“矿砂在减少自然环境中吸收的沙量方面具有最大的潜力。通过使用迄今为止被认为是‘左除了''材料，该项目为更循环的经济提供了重要动力。”

矿砂的生产有助于减少矿产开采废料的产生，从而减少尾矿的进一步堆积。矿石开采产生的矿物废物目前是地球上最大的废物流，估计每年在 30-600 亿吨之间。这些残留物来自从岩石中提取某些金属的破碎操作。

SMI 矿产开发项目负责人 Daniel Franks 教授表示，矿砂有可能同时应对两项全球可持续性挑战。“在将这些类似沙子的材料添加到废物流之前对其进行分离和重新利用，不仅可以显着减少产生的废物量，而且还可以创造一个负责任的沙子来源。”

这项为期 12 个月的研究对铁矿石开采产生的沙子进行了独立采样和调查，该研究由巴西淡水河谷公司开创，该公司此前曾经历过尾矿坝故障。在对化学性质和一些精炼操作进行分析后，研究人员能够证明，部分物料流原本会成为采矿残留物，可以用作建筑和工业沙子的替代品，就像回收利用一样混凝土和钢渣。“如果这些结果可以用其他类型的矿石复制，那么全球尾矿就有可能大幅减少。”

“通过绘制全球采矿地点图并模拟全球沙子消耗量，我们发现近三分之一的矿场可以在 50 公里范围内找到至少一些对矿砂的需求。这可能有助于减少至少 10% 的矿石量“丹尼尔·弗兰克斯。

此外，基于淡水河谷案例的矿砂生命周期评估表明，用矿砂替代天然来源的砂子可能会导致制砂过程中碳排放的净减少。然而，交通运输的碳排放是一个关键的考虑因素。

对矿业公司的好处

“考虑到矿砂的联合生产对矿业公司来说是一个显着的优势：它减少了阻碍采矿活动的大量尾矿，同时可以产生额外的收入。矿砂是朝着‘无尾矿’迈出的一步我的，'”Pascal Peduzzi 解释道。鉴于基础设施较新，发展中国家使用再生骨料的选择较少。然而，许多采矿作业会产生矿砂作为副产品。”

接下来的一些步骤是与总体市场参与者合作，以展示这种替代材料的易用性、性能和采购流程。该研究的结果已在第五届联合国环境大会上公布。联合国环境署关于“矿产和金属管理的环境问题”的新决议 (UNEP/EA5/L18/REV.1) 呼吁加强有关沙子的科学、技术和政策知识，以支持有关其无害环境开采的全球政策和行动和使用。