Revista de Gestão da Zona Costeira

Abstrato

Alterações Climáticas 2019: Reciclagem de subprodutos da combustão de carvão para reabilitação de minas - Mehdi Azadi - Universidade de Queensland

Mehdi Azadi

A reabilitação e o encerramento de minas são muitas vezes dificultados pela presença de resíduos mineiros (espólios, rejeitos, rejeitos) com propriedades químicas e físicas indesejáveis ​​​​que aumentam os riscos de drenagem ácida e metálica , combustão espontânea , salinidade, geração de poeira e erosão. Ao mesmo tempo, os vários tipos de subprodutos da combustão de carvão provenientes de centrais eléctricas têm propriedades químicas e físicas únicas, tais como natureza alcalina, efeitos de ligação pozolânica , elevada capacidade de retenção de água e distribuições de tamanho de partículas que podem ser benéficas para a reabilitação de minas . Muitas das centrais eléctricas alimentadas a carvão estão localizadas nas proximidades das minas. A distância relativamente curta das minas de carvão e das centrais eléctricas reduz o custo do transporte de carvão . Também oferece a oportunidade de transportar as cinzas de carvão de volta para as minas a um baixo custo para as aplicações de reabilitação, incluindo i) encapsulamento e revestimento dos materiais reativos (para evitar a drenagem ácida da mina e a combustão espontânea ), ii) a substituição de alguns dos materiais reativos. produtos químicos dispendiosos para correcção do solo , iii) aterro e estabilização de vazios finais e obras subterrâneas , e iv) tratamento de água contaminada . A nossa pesquisa tem como objetivo avaliar a eficácia da tecnologia para melhorar a estabilidade física e geoquímica dos resíduos de minas e reduzir quaisquer riscos residuais após o encerramento da mina, testando os cenários em que as cinzas de carvão são reutilizadas.

Em algumas circunstâncias e em algumas aplicações, os subprodutos da combustão do carvão (CCB) gerados a partir de centrais eléctricas a carvão foram considerados como alternativas aos materiais naturais. Esta revisão centrou-se na utilização de CCB em locais de mineração. Está demonstrado que o pH alcalino dos CCBs desempenha um papel neutralizante na drenagem ácida das minas e na consequente precipitação de metais, principalmente como hidróxidos metálicos, da solução. Os subprodutos da combustão do carvão também têm sido utilizados para a restauração do solo, mostrando que uma ou mais propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos degradados foram melhoradas, o que por sua vez levou a melhores resultados de revegetação. Além disso, as cinzas volantes têm sido utilizadas como um dos materiais em coberturas concebidas para encapsular e isolar resíduos de minas potencialmente perigosos. A utilização de CCBs para o preenchimento de vazios de minas foi vista como uma oportunidade para a utilização de CCBs a granel. O enchimento de vácuos de minas subterrâneas com estes materiais oferece o potencial de reduzir a drenagem ácida de minas, reduzir o risco de subsidência de terras e minimizar e controlar a probabilidade de incêndio em minas. Embora a utilização proativa de CCBs possa eliminar ou minimizar a carga ambiental remanescente, caso seja necessário o armazenamento ou eliminação separada de materiais que, de outra forma, seriam “resíduos”, podem ocorrer efeitos secundários adversos como resultado destas utilizações de CCBs, como a lixiviação de elementos deletérios.

Assim, no caso da sua utilização no aterro de minas, por exemplo, possíveis impactos ambientais devem ser avaliados e monitorizados no contexto de outras variáveis ​​​​durante uma fase de teste e utilizados em larga escala antes do reenchimento com tais materiais. Ainda faltam informações bem investigadas sobre a utilização prática dos CCB e os seus potenciais impactos ambientais e de saúde, e directrizes e regulamentos eficazes são também factores limitativos na sua utilização para fins de reabilitação de minas. um desperdício, mas não é um resíduo perigoso. No entanto, dado o elevado potencial dos CCB numa série de funções e funções relacionadas com a reabilitação e o encerramento de minas, há necessidade de mais investigação prática e de maior envolvimento do governo. Com a utilização contínua do carvão para gerar electricidade para as necessidades energéticas mundiais, os subprodutos da combustão do carvão (CCP) serão produzidos em maiores quantidades durante as décadas seguintes. Cerca de 130 milhões de toneladas de CCP são produzidas anualmente a partir das 600 centrais eléctricas alimentadas a carvão actualmente em funcionamento nos EUA, com estimativas de 500 milhões de toneladas produzidas em todo o mundo. Existem cinco tipos principais de PCCs: cinzas residuais; escória de caldeira; cinzas volantes; cinzas de leito fluidizado; cinza de dessulfurização dos gases de combustão. As cinzas pesadas não constituem geralmente um problema de eliminação porque são amplamente utilizadas como material de enchimento agregado para projetos de construção, enchimento em materiais de construção (placas de parede e paredes secas) e sólidos de degelo para estradas. A escória de caldeira é utilizada para fins semelhantes às cinzas pesadas, mas pode ser utilizada como material de grão vítreo para jato de areia. As cinzas volantes constituem 70% dos subprodutos gerados e estas cinzas são produzidas de diversas formas numa central, dependendo do tipo de caldeira e do sistema de controlo de emissões empregue na central. Estes materiais de cinzas de textura fina podem ser cinzas volantes secas de caldeiras convencionais a carvão, cinzas secas recolhidas na dessulfurização de gases de combustão ou outros dispositivos de recolha (casas de sacos ou filtros depuradores), ou podem ser recolhidas em sistemas de purificadores húmidos produzindo uma pasta cinza volante de cinzas.

A utilização de CCBs para o preenchimento de vazios de minas tem sido vista como uma oportunidade para a utilização de CCBs a granel. O enchimento de vácuos de minas subterrâneas com estes materiais tem a capacidade de reduzir a drenagem ácida da mina, reduzir o risco de subsidência de terrenos e mitigar e monitorizar a possibilidade de incêndio na mina. Embora a utilização proactiva de CCB possa eliminar ou reduzir a carga ambiental remanescente, caso seja necessário o armazenamento ou a eliminação separada destes materiais, que de outra forma seriam «resíduos», podem ocorrer efeitos secundários adversos, como a lixiviação de elementos nocivos. Assim, no caso da sua utilização no aterro de minas, por exemplo, possíveis impactos ambientais devem ser avaliados e monitorizados no contexto de outras variáveis ​​​​durante uma fase de teste e utilizados em larga escala antes do reenchimento com tais materiais. Falta ainda informação bem investigada sobre a utilização prática dos CCB e os seus potenciais efeitos ambientais e de saúde e, na sua utilização para fins de reabilitação de minas, directrizes e regulamentos eficazes são também factores limitativos. As regulamentações governamentais na maioria dos países consideram os BCC um resíduo, mas não um resíduo perigoso. No entanto, dado o elevado potencial dos CCB numa série de funções e funções relacionadas com a reabilitação e o encerramento de minas, há necessidade de mais investigação prática e de maior envolvimento do governo.