據Mining.com網站報道,由亞利桑那大學(University of Arizona,UA)牽頭、阿博公司(Arbor)贊助 360 萬美元的研究項目正在評估亞利桑那州歷史遺留的數十億噸銅礦尾礦,評價其是否可以經濟再開發,在回收關鍵礦產和有害元素的同時降低環境風險。
采礦工程副教授伊薩貝爾?巴頓(Isabel Barton)博士牽頭實施的 UA 大學亞利桑那州尾礦中心計劃,重點研究如何從銅礦山尾礦回收砷、鋅甚至可能鎢,擬采用先進的地質冶金和礦物表征技術,將礦山廢渣轉化為國內資源。
巴頓透露,該項目綜合采用遙感、行業數據共享、野外采樣、礦物表征和技術經濟分析等手段,初步跡象表明有些地方意外出現礦點。
雖然不是完全意義上的資源量圈定,但這項工作的目的是降低未來再處理和副產品回收的風險,包括可能對目前采礦流程的更改以避免有用元素一開始就進入尾礦。本項目的最終目的是了解從尾礦究竟可提取出多少有用的金屬。
“研究辦公室的亞利桑那州礦山督查員有意了解該州數十億噸銅礦渣是否能成為關鍵礦產的潛在資源,其中又有多少會影響環境”,巴頓在接受Mining.com采訪時表示。
“思路是如果其中一些可以回收,那么將其回收有助于美國關鍵礦產供應,同時又能減少環境危害”。
巴頓稱,該項目于 2024 年 1 月啟動,對象是 175 億噸的礦山尾礦,包括銅礦,而且每年還以 1 億噸的速度增長。
巴頓指出,多年來,公眾對尾礦的認識極為有限。
“過去它被定義為廢棄物,既然如此為什么要浪費錢對其進行特性分析呢?雖然現在許多公司都有極具特點的特性分析計劃,并且清楚了解他們排放到尾礦設施中的物質成分,但情況并非一直是這樣。我想說的是 20 世紀大部分時間里不是如此,所以這是我們一直努力的原因,目的是弄清其中實際存在的物質,這些一直活躍的化學系統增加了什么。”
研究團隊首先開展取樣和編錄工作,對尾礦進行遙感影像分析,包括全州層面的總體研究以及針對單個尾礦設施進行的無人機調查,并試圖找出新方法。
“我們正在從行業內的合作企業獲取數據,其中許多公司已經對其尾礦進行了針對性分析,并且樂于同我們共享這些信息”。
“對尾礦向下鉆探表面采樣分析作為提取研究的基礎,目的是了解其中有多少關鍵元素可以相對容易地提取。最后要進行一項技術經濟分析,以探索在何種市場條件(如果有的話)下進行開采是適宜的”。
過去人們一直強烈抵制含有砷的項目和產品,主要原因是擔憂其毒性損害公共健康和環境。
諷刺的是美國需要砷,此種元素已經被美國地質調查局(USGS)和其他國家的機構列為關鍵礦產,原因是它對于制造 LED 燈、激光、集成電路、太陽能板和通訊設備所需的砷化鎵半導體非常重要。此外,砷還能提高鉛和銅合金的強度,用于制造彈藥。
“我們所需的砷以及其他大多數半導體元素完全依賴進口。哪怕只生產一點,也非常有助于美國確保關鍵金屬供應”,巴頓稱。
今年,該團隊正采用標準提取方法,比如磁性分離和基本的淋濾技術,開始技術經濟分析,并開始為研究團隊提供數據。
“我們已經發現少量有趣的事情”,巴頓稱。“我們在一些地方不斷發現之前未曾預料到的礦物,這讓我感到樂觀,我們可能會繼續取得更多意外發現,這些結果或許為尾礦再利用提供可行方案”。
“我敢說,如果有裝備完全的實驗室,我能夠從任何材料中提取所有元素”,巴頓稱。
“困難是如何以足夠低廉的成本和最少的勞力來提取。這也是我們這個項目要尋找的答案,……(所以),我們要為未來的工作找到途徑”。
巴頓指出,人們越來越意識到美國大部分礦產依賴國外,在地緣政治背景下這是一個大問題。
“長期以來,我認為人們要么沒有意識到這些問題,要么選擇忽視他們。但最近這些風險已經完全暴露,無法再被忽視了”。
好的一方面是這種轉變可能會吸引新的一代人才。
“勞動力隊伍正在迅速萎縮,我們能否滿足未來技術發展所需物質需求著實令人擔憂。我們現在看到,大家正在努力彌補這方面的不足”,她說。
“這是一個穩定且前景光明的行業,我認為呼吁礦業穩定不會引起太多關注,但事實是我們永遠需要金屬。我們一直需要工業礦物,這種需求不會減少,只會增加”。
“另外,我要指出的是,大量勞動力即將退休。未來十年,我們將需要比現在更多的采礦工程師、更多的礦床學家、更多的冶金學家,以及與采礦業相關的各類人才”。
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