อิฐหางเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของเขื่อน

วิธีแก้ปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของเขื่อนหางแร่มีอยู่จริง ไม่เป็นพิษ และง่ายกว่าที่คิด

บ้านที่สร้างด้วยอิฐหางปลา

ภาพ: บ้านที่สร้างด้วยอิฐเหมืองหางแร่ การสืบพันธุ์

การพังทลายของเขื่อนอย่างมาเรียนาและบรูมาดินโญ่ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมหาศาลและความสูญเสียของมนุษย์ การขุดหางแร่กระจายไปทั่วภูมิภาค คร่าชีวิตผู้คน ทำให้แม่น้ำปนเปื้อน และทำให้การใช้น้ำในการจัดหาไม่สามารถทำได้ นอกเหนือจากการอภิปรายเกี่ยวกับความปลอดภัยของเขื่อนและเทคนิคการก่อสร้างที่ใช้ ยังมีอีกปัจจัยหนึ่ง นั่นคือ มีเทคโนโลยีในการรีไซเคิลสิ่งที่เรียกว่า "หางแร่" อยู่แล้ว

Federal University of Minas Gerais (UFMG) เป็นหนึ่งในมหาวิทยาลัยที่พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้วัสดุจากเขื่อนหางแร่เพื่อผลิตอิฐและวัสดุอื่นๆ สำหรับการก่อสร้างโยธา สิ่งที่เรียกว่ากากตะกอนพิษตามคำอธิบายของศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่ UFMG Evandro Moraes da Gama ผู้ประสานงานการวิจัย อุดมไปด้วยทรายและซีเมนต์ นอกเหนือไปจากเม็ดสีที่ให้สีที่น่าสนใจแก่ "อิฐหาง" ".

โคลนที่สะสมอยู่ในเขื่อนนั้นเองไม่มีพิษ หางแร่เหล็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบซิลิกา อะลูมิเนียม และเหล็ก โดยจัดเป็นขยะประเภท II A - ไม่เป็นอันตรายและไม่เฉื่อย ตามพารามิเตอร์การประเมินที่มีอยู่ใน ABNT NBR 10004/2004 - ซึ่งหมายความว่าไม่เป็นอันตราย แต่ละลายน้ำได้ (ไม่เฉื่อย)

และเป็นจุดเชื่อมต่อของแร่กับน้ำที่ก่อให้เกิดกากตะกอนที่เป็นพิษได้อย่างแม่นยำ ในกรณีที่เขื่อนแตก ปฏิกิริยาของวัสดุกับน้ำในแม่น้ำจะปล่อยโลหะที่อยู่ในหางและสารที่อยู่ในก้นแม่น้ำด้วย นอกเหนือไปจากโคลนที่ทำให้น้ำเป็นโคลน (ซึ่งทำให้ปลาและพืชน้ำตายได้ ซึ่งไม่สามารถหายใจได้เนื่องจากไม่มีแสง)

ศาสตราจารย์ Gama เน้นย้ำในการให้สัมภาษณ์กับ Rádio Brasil ว่าของเสียนี้เป็นผลิตภัณฑ์ร่วมที่อุดมสมบูรณ์มากสำหรับการประหยัดแร่ และมันเป็นไปได้ที่จะสร้างความหมุนเวียนทางเศรษฐกิจด้วย การรวมสิ่งที่สำหรับการขุดคือของเสียในห่วงโซ่การผลิตของ อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ กล่าวคือ คำที่ดีที่สุดที่จะใช้สำหรับการขุดโคลนคือของเสีย เนื่องจากวัสดุสามารถนำกลับมาใช้ใหม่และใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอิฐ กระเบื้อง บล็อก แผงและพื้น เป็นต้น ทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างขยะและการปฏิเสธ

หางแร่ไม่เป็นพิษและไม่มีองค์ประกอบใด ๆ ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชนหรือสิ่งแวดล้อม และสามารถใช้สำหรับการผลิตปูนซีเมนต์ อิฐ ปูน และวัสดุอื่น ๆ สำหรับการก่อสร้างโยธา ตามบทความที่ประสานงานโดยนักวิจัยในโยธา วิศวกรรมที่ Federal University of Ouro Preto (UFOP) Júlia Castro Mendes

กากตะกอนในห้องปฏิบัติการ กากตะกอนจากการทำเหมืองสามารถผ่านกรรมวิธีเป็นสารยึดเกาะคุณภาพสูง รวมไปถึงการใช้งานอื่นๆ ภาพ: Critina Horta/EM/DA Press

Gama ชี้ให้เห็นว่ามหาวิทยาลัยมีสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีสำหรับการผลิตซีเมนต์และอิฐ และมีบ้านที่สร้างด้วยอิฐเหลือใช้ตั้งแต่ปี 2015 ศาสตราจารย์เป็นหนึ่งในผู้รับผิดชอบห้องปฏิบัติการธรณีเทคโนโลยีและวัสดุของศูนย์การผลิตที่ยั่งยืนที่ UFMG ใน Pedro Leopoldo (MG) ซึ่งมีโรงงานนำร่องสำหรับการเผาแบบแฟลช (การเผาไหม้แบบควบคุม) แบบอัตโนมัติและมีกำลังการผลิต 200 กก./ชั่วโมง

Flash calcination (CF) เป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่ทำให้สามารถเผาอนุภาคขนาดเล็กได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในเตาอบทั่วไป สิ่งนี้ทำให้สามารถเปลี่ยนสารประกอบแร่บางชนิดจากวัตถุดิบ เช่น หินปลอดเชื้อและหางแร่บำบัดให้เป็นสารยึดเกาะที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งสร้าง เช่น ซีเมนต์เชิงนิเวศ

ปูนซีเมนต์เชิงนิเวศถูกสร้างขึ้นจากการเปลี่ยนแร่หางแร่ให้เป็นผง ซึ่งเป็นโคลนที่เผาแล้ว ด้วยเหตุนี้จึงวางวัสดุไว้ในเตาอบนี้ ซึ่งทำให้น้ำจากดินเหนียวระเหยไปจนหมด ผงนี้มีคุณสมบัติพิเศษซึ่งวิศวกรเรียกว่าพื้นผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ผงเกาะติดกับวัสดุอื่นๆ ที่สัมผัสได้ มันทำงานในลักษณะเดียวกับปูนซีเมนต์ที่รู้จักกันแพร่หลาย

อิฐหาง กากตะกอนและของเสีย เช่น ฟิลไลต์และทราย ถูกแปรรูปในโรงงานต้นแบบ UFMG ภาพ: Critina Horta/EM/DA Press

นอกจากนี้ หินปลอดเชื้อยังถูกทิ้งในกระบวนการขุด เมื่อบดและเผา เติมปูนขาวหรือซีเมนต์ ก็จะกลายเป็นสารยึดเกาะที่ทรงพลังเช่นกัน จากการรวมตัวกันของวัสดุเหล่านี้จึงสามารถผลิตบล็อกอิฐปฏิเสธได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยต่างๆ เช่น Federal de Lavras (UFLA) และ Federal University of Ouro Preto (UFOP) รวมถึงอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น Alcoa (ซึ่งศึกษาการผลิตอิฐจากของเสียจากการทำเหมืองบอกไซต์) ก็ได้ทำการศึกษาที่คล้ายคลึงกัน ในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเธอที่ Federal University of Ouro Preto ซึ่งได้รับการปกป้องเมื่อปลายปี 2013 และด้วยบรรณานุกรมระดับประเทศและระดับนานาชาติที่กว้างขวาง Wanna Carvalho Fontes ได้ทำการวิจัยและสรุปเกี่ยวกับความปลอดภัยและความเป็นไปได้ของการใช้หางแร่เหล็กสำหรับการผลิตสารเคลือบปูนและ วาง

การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการของการวิจัยทำให้สามารถระบุได้ว่าตัวอย่างหางยาวประกอบด้วยซิลิกอนออกไซด์ อะลูมิเนียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์ เธอชี้ให้เห็นว่า "หางแร่เหล็กโดยทั่วไปมีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากความแตกต่างในกระบวนการแปรรูปแร่ ประเภทของแร่ดิบ หรือแม้แต่ความแปรปรวนของแนวหน้าการขุดและตำแหน่งในเขื่อน" ท่ามกลางปัจจัยอื่นๆ อย่างไรก็ตาม จากการวิเคราะห์ด้านสิ่งแวดล้อมของหางแร่เหล่านี้ ซึ่งดำเนินการตามมาตรฐาน ABNT ดังกล่าว กลุ่มตัวอย่างถูกจัดประเภทเป็นขยะประเภท II A - ไม่เป็นอันตรายและไม่เฉื่อย

เธอสรุปว่าเช่นเดียวกับของเสียที่ใช้เป็นวัตถุดิบไม่เป็นอันตราย "คาดว่าการเพิ่มของเสียประเภท II A ลงในวัสดุอื่น ๆ เช่นปูนซีเมนต์ปูนขาวและทรายจะไม่เปลี่ยนการจำแนกสิ่งแวดล้อมของครกที่เสนอ ". เช่นเดียวกับการผลิตอิฐและวัสดุอื่นๆ

UFMG เองก็มีสายการวิจัยอื่นๆ ด้วย ซึ่งผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จก็คือการสร้างอิฐปฏิเสธที่เกิดจากการกด โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเผา วัสดุที่ได้รับมีความปลอดภัยสำหรับใช้ในการก่อสร้างโยธา ไม่เสี่ยงต่อการปนเปื้อนของมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม ผลการวิจัยมีอยู่ในบทความที่ตีพิมพ์ในปี 2014

ศาสตราจารย์ที่ UFMG กล่าวว่านี่เป็นเทคโนโลยีที่รวมเข้าด้วยกันแล้ว ซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศต่างๆ เช่น ฝรั่งเศสและจีน ซึ่งแม้แต่บราซิลก็สัมผัสกับกระเบื้องพอร์ซเลนที่ผลิตจากขยะจากเหมือง “สิ่งที่เก็บไว้ภายในเขื่อนเป็นผลิตภัณฑ์เมื่อบำบัดแล้ว หากบริษัทเหมืองแร่ได้ทำข้อตกลงกับผู้บริโภคปูนซีเมนต์และทรายซึ่งเป็นบริษัทปูนซีเมนต์และอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ เราก็จะมีผลเสียนี้และไม่จำเป็น เพื่อเก็บข้อมูลว่าเกิดอะไรขึ้น” เขาอธิบาย

"อุตสาหกรรมควรพูดคุยกันและใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อเปลี่ยนขยะให้เป็นเศรษฐกิจและไม่ใช่โศกนาฏกรรม" นักวิชาการเน้นย้ำ การใช้อิฐหางจะทำให้การก่อสร้างถูกกว่าโดยเฉลี่ย 30% การดำเนินการตามเศรษฐกิจหมุนเวียนระหว่างภาคเหมืองแร่และการก่อสร้างจะช่วยลดความจำเป็นในการสร้างเขื่อนหรือแสวงหาแนวทางแก้ไขอื่นๆ สำหรับผลิตภัณฑ์ร่วมที่ปัจจุบันใช้เป็นหางแร่ และยังหลีกเลี่ยงการล่มสลายของเขื่อนและการปนเปื้อนจากส่วนผสมของแร่หางแร่ ด้วยน้ำจากแม่น้ำ