Cum pot fi reutilizite deșeurile de minereu de fier pentru aplicații industriale sustenabile?

01.06.2025

Sterilul de minereu de fier (IOT) este un produs secundar al procesului de extracție și valorificare a minereului de fier. Aceste steriluri, care sunt de obicei compuse din particule minerale fine rămase după extracția fierului, pot reprezenta riscuri semnificative pentru mediu și siguranță atunci când sunt gestionate necorespunzător. Cu toate acestea, odată cu concentrarea tot mai mare pe practicile de sustenabilitate și economie circulară, cercetătorii și industriile au explorat modalități inovatoare de a reutiliza sterilul de minereu de fier pentru diverse aplicații industriale. Mai jos sunt prezentate câteva strategii sustenabile pentru utilizarea IOT-urilor:

1Materiale de construcții și de construcție

Resturile de minereu de fier pot fi utilizate ca substituent pentru materialele naturale în producerea materialelor de construcție, contribuind la conservarea resurselor naturale.

• Producerea cimentului și a betonului: IOT-urile pot fi utilizate ca material cimentant suplimentar (SCM) în producerea cimentului sau amestecate în beton ca înlocuitor parțial pentru agregatele fine precum nisipul. Acest lucru reduce cererea de nisip și agregate naturale, utilizând eficient materialele reziduale.

• Blocuri de pavat și cărămiziDeșeurile de steril pot fi incorporate în producția de cărămizi, țigle și blocuri de pavat prin amestecarea lor cu lianți precum cimentul sau lutul. Aceasta reduce consumul de argilă naturală și nisip și oferă o soluție de construcție sustenabilă.

• Beton geopolymeric: Deșeurile de steril de minereu de fier bogate în siliciu și aluminiu pot fi un ingredient cheie în betonul geopolymeric, care este produs printr-un proces de activare alcalină și este o alternativă mai ecologică la cimentul convențional.

2. Construcții rutiere

IOT-urile pot fi utilizate ca material de bază pentru construcția drumurilor.

• Material de bază și material de umplutură Pot fi utilizați ca material de fundare sau de umplutură în drumuri, autostrăzi și terasamente feroviare. Poate fi necesară o prelucrare adecvată pentru a stabiliza materialul și a asigura o rezistență corespunzătoare.

• Agregat amestecat: Deșeurile de mină pot fi utilizate ca parte a materialelor amestecate cu praf de carieră, cenușă zburătoare sau deșeuri de construcții pentru a îmbunătăți rezistența stratului de carosabil.

3.Producerea de ceramică și sticlă

Deșeurile de mină de fier, care sunt adesea bogate în siliciu, pot fi utilizate ca materie primă pentru producerea de ceramică sau chiar de sticlă.

• Ceramică Resturi bogate în siliciu și aluminiu pot fi utilizate ca material de umplutură în produsele ceramice, cum ar fi plăcile sau în producerea de porțelan.

• Producerea de sticlă: Conținutul de siliciu din unele IOT-uri poate fi valoros în fabricarea sticlei, reducând dependența de materiile prime virgine.

4.Reconstituirea terenurilor și amenajarea peisajelor

: Resturile de minereu de fier pot fi utilizate pentru a reabilita peisajele degradate, asigurând restaurarea ecologică.

• Reabilitarea sitului minier: Resturile pot fi reutilizate pentru a umple zonele excavate în urma exploatării miniere, contribuind la nivelarea terenului, restaurarea topografiei și încurajarea creșterii vegetației.

• Amendamentul soluluiUnele steriluri pot fi tratate și utilizate ca amendamente pentru sol pentru a îmbunătăți proprietățile fizice în scopuri de amenajare a teritoriului sau aplicații agricole.

5.Aplicații de tratare a apei

Materiale IOT-uri pot fi refolosite ca materiale ieftine pentru purificarea apei.

• Absorbanti pentru îndepărtarea metalelor greleSterilurile bogate în anumite minerale pot fi procesate și utilizate ca absorbanti pentru îndepărtarea metalelor grele precum plumbul sau arseniul din apele uzate.

• Materiale de filtrareSterilurile pot fi tratate și utilizate ca materiale de filtrare rentabile pentru tratarea apelor uzate municipale și industriale.

6. Fabricarea pigmenților și a produselor secundare

Reziduurile de minereu de fier pot fi utilizate pentru extragerea mineralelor și pigmenților utili:

• Pigmenți de oxid de fier: Reziduurile bogate în fier pot fi prelucrate pentru a extrage pigmenți de oxid de fier, care sunt utilizați pe scară largă în vopsele, acoperiri și colorarea produselor de beton.

• Recuperarea metalelor: Tehnicile ulterioare de îmbunătățire pot recupera orice metale reziduale din reziduuri, crescând astfel recuperarea resurselor.

7. Stocare de energie și baterii

Cercetările recente au explorat IOT-urile ca materii prime pentru aplicații avansate, cum ar fi producerea de materiale pentru stocarea energiei

• Aplicații ale bateriilor Resturile de minereu de fier, atunci când sunt procesate, pot servi drept material premergător pentru producerea de catode pentru baterii litiu-ion sau alte dispozitive de stocare a energiei.

8. Producerea de combustibili alternativi

• Supliment de materie primă din biomasă Dacă resturile sunt bogate în carbon sau materie organică, acestea pot fi amestecate cu biomasă ca parte a materiei prime pentru producerea de combustibili alternativi.

9. Sechestrarea carbonului

Resturile de minereu de fier pot juca un rol în combaterea schimbărilor climatice prin captarea și sechestrarea sporită a carbonului:

• Mineralizare a carbonuluiMineralele de silice și carbonat prezente în steril pot reacționa cu CO₂ pentru a forma carbonati stabili, stocând eficient carbon pentru perioade lungi de timp.

Obstacole și considerații

Deși refolosirea sterilului de minereu de fier oferă numeroase beneficii de sustenabilitate, există anumite provocări care trebuie abordate:

• Riscuri de mediu: Unele steriluri pot conține minerale dăunătoare sau elemente toxice, care necesită stabilizare sau neutralizare înainte de reutilizare.
• Viabilitatea tehnică și economică: Cost-eficiența refolosirii sterilului trebuie evaluată pentru a asigura viabilitatea comercială.
• Reguli și standarde: Conformitatea cu standardele de mediu și de siguranță a materialelor ar trebui să ghideze orice strategie de reutilizare.

Concluzie

Reprofilarea sterilurilor de minereu de fier este crucială pentru promovarea unei economii circulare, reducerea pericolelor pentru mediu și conservarea resurselor naturale. Aplicații inovatoare în construcții, tratarea apei, construcția de drumuri, materiale avansate și captarea carbonului demonstrează potențialul sterilurilor ca resursă valoroasă, mai degrabă decât ca deșeuri. Prin investiții în cercetare, progrese tehnologice și colaborări industriale, gestionarea durabilă a sterilurilor de minereu de fier poate aduce contribuții semnificative atât la sustenabilitatea economică, cât și la cea ecologică.