أنواع مخلفات المناجم وطرق التخلص منها

ينطوي التعدين المكشوف على عدة مراحل من النفايات. أولاً، للوصول إلى طبقات أو عروق الخام الفعلية، يجب إزالة الطبقات العليا من الصخور أو الأعباء الزائدة. وبمجرد إزالة العبء الزائد، يمكن استخراج الطبقات. وعند استخراج الطبقات، هناك صخور نفايات إضافية يجب فصلها عن الخام. وتسمى هذه المخلفات الصخرية الإضافية بالشوائب. وعندما تتم معالجة الشوائب (الطحن الناعم) ينتج المزيد من النفايات التي تسمى مخلفات المناجم. مخلفات المناجم هي نفايات أخرى يجب إزالتها من الموقع.

ينطوي التعدين المكشوف على عدة مراحل من النفايات. أولاً، للوصول إلى طبقات أو عروق الخام الفعلية، يجب إزالة الطبقات العليا من الصخور أو الأعباء الزائدة. وبمجرد إزالة الحمولة الزائدة، يمكن استخراج الطبقات. وعند استخراج الطبقات، ستتم إزالة الصخور الإضافية من النفايات الصخرية للوصول إلى الخام الفعلي، الذي يسمى الشوائب. وبعد ذلك، عندما تتم معالجة المواد وطحنها بشكل دقيق، سيتعين إزالة المزيد من المخلفات التي تسمى مخلفات المناجم من الموقع.

العبء الزائد: تشير صخور النفايات أو الأعباء الزائدة إلى الكتلة الكبيرة من التربة والصخور الأولية التي تتم إزالتها للوصول إلى الرواسب المعدنية الثمينة. وعادةً ما يتم إزاحة 5 أطنان من الحمولة الزائدة مقابل كل طن من الخام الذي يتم تعدينه، مقابل كل طن من الخام الذي يتم تعدينه. لا يخضع الحمل الزائد لأي عمليات كيميائية ولكن يجب إزالته للوصول إلى الخام الموجود تحته. تتم إدارة الحمولة الزائدة باستخدامها لإعادة تسطيح المناطق التي سبق تعدينها لإعادة الغطاء النباتي إليها وإعادتها إلى مظهرها الأصلي قبل التعدين.

الشوائب: الشوائب هي الصخور أو المواد التي لا قيمة لها والتي تختلط بشكل وثيق مع المواد القيمة المراد معالجتها. ويطلق على فصل المعادن عن الشوائب اسم معالجة المعادن. وفي كثير من الأحيان، يمكن أن تنتج طرق المعالجة غير الفعالة شوائب لا تزال تحتوي على كمية وافرة من المعادن الثمينة. ومع زيادة قيم المعادن، يمكن أن يكون من المربح إعادة معالجة الشوائب لاستخراج معادن إضافية ربما تكون قد فُقدت أثناء المعالجة الأولى.

مخلفات المناجم: المخلفات عبارة عن صخور مطحونة ناعمة ومخلفات معدنية أخرى نتيجة معالجة المعادن. ونظراً للطريقة التي تتم بها معالجة المعادن، يمكن أن تحتوي المخلفات على تركيزات من المواد الكيميائية المعالجة. وهذا يمكن أن يجعل من مخلفات المناجم مصدر قلق بيئي، لذا فإن النقل والتخلص السليم منها أمر بالغ الأهمية. وبالتالي، فإن الخطوة التالية هي ضخ مخلفات المناجم بعيداً باستخدام مضخات الطين في أحواض المخلفات. وبرك المخلفات عبارة عن أحواض ترسيب محاطة بسدود وبطانات لالتقاط النفايات وتخزينها.

حمأة معالجة المياه: يتم إنتاج الحمأة في بعض مواقع المناجم، وهي تشبه مياه الصرف الصحي في المناجم، ولكنها تحتوي على إضافات من المواد الصلبة والمواد الكيميائية المعالجة. هذه الإضافات تحول المياه إلى حمأة أكثر لزوجة يمكن ضخها بعد ذلك بعيداً عن الموقع. وبما أن غالبية الحمأة ليس لها قيمة اقتصادية تذكر، فإنه يتم التعامل معها بشكل أساسي كنفايات. في الحالات القصوى التي تكون فيها الحمأة غنية بالمواد الضارة أو المشعة، قد يتم تصنيفها كنفايات خطرة وتتطلب طرق خاصة للمناولة والتخلص منها.

إن حجم النفايات الناجمة عن عمليات التعدين مرتفع، وبسبب الكميات الكبيرة من النفايات، ستنشأ حتماً مخاوف بيئية. واستجابة لذلك، طوّر مهندسو التعدين طرقاً ذكية لإدارة النفايات، مما جعل صناعة التعدين واحدة من الصناعات القليلة التي تعمل بنشاط على إعادة تدوير نفاياتها. ويُستخدم الغطاء الزائد في إعادة المعالجة، وتحديد محيط الأرض، وكركام بناء للمباني والطرق. ويُعاد استخدام مخلفات المناجم لإنتاج الطين والبلاط والزجاج والخرسانة. وتعالج مياه المناجم ثم تستخدم لإخماد الغبار والجسيمات والاستخدام الزراعي/الصناعي وكمبرد.

على الرغم من تعدد طرق إعادة التدوير، لا تزال غالبية نفايات المناجم مخزنة في مرافق أو مواقع النفايات. وقد أصبح التخزين طويل الأجل لهذه المرافق موضوعًا مهمًا في عمليات إغلاق المناجم الحديثة. وقد صدرت لوائح مختلفة تتطلب أن تكون النفايات مستقرة لسنوات، وأحيانًا لقرون. ويتطلب ذلك من المهندسين تطوير طرق تخزين تتحمل الأحداث الكارثية مثل الفيضانات والعواصف الشديدة والزلازل.