SunSirs: A fortuna secreta em rejeitos de minas: dentro da corrida de lixo para riqueza de trilhões de dólares

Os Estados Unidos começaram a se concentrar em rejeitos de minas e fortalecer o fornecimento interno de minerais-chave. Em julho deste ano, o Departamento do Interior dos Estados Unidos realizou uma série de reformas regulatórias, estabelecendo um canal de aprovação acelerado para projetos de recuperação de resíduos e também orientando o Serviço Geológico dos Estados Unidos para mapear e contar resíduos domésticos. A equipe de pesquisa da Escola de Minas do Colorado divulgou os mais recentes resultados mostrando que 70 elementos em operações de mineração americanas, exceto platina e paládio, podem teoricamente ser obtidos e atender à demanda doméstica melhorando os métodos de recuperação. Os resíduos, como os principais resíduos sólidos no desenvolvimento de recursos minerais, enfrentaram há muito tempo o dilema triplo da ocupação da terra de armazenamento, poluição ambiental e desperdício de recursos. Impulsionados pelas forças duplas da transformação global verde e de baixo carbono e a escassez de recursos minerais chave, os rejeitos foram atualizados de "resíduos industriais" para "recursos secundários" com valor econômico e ecológico. Uma revolução silenciosa da mineração já começou.

A revolução tecnológica está silenciosamente conduzindo a "reconstrução de valor" dos resíduos

A mineração criou centenas de milhões de toneladas de lagoas de rejeitos em todo o mundo, alimentando a oposição pública à indústria e uma das razões pelas quais leva tanto tempo para construir e comissionar novas minas. A mineração tradicional era uma indústria muito ineficiente, com muitos minerais valiosos sendo descartados como resíduos devido à falta de tecnologia para processar minério de menor grau. Um estudo publicado pelo Instituto Fraunhofer, na Alemanha, em 2020, afirmou que 6,5 bilhões de toneladas de cobre foram extraídas globalmente entre 1910 e 2010, mas 1 bilhão de toneladas nunca chegaram ao mercado. Os metais latentes em lagoas de rejeitos representam um tesouro potencial de tamanho enorme, esperando ser desbloqueado por tecnologias inovadoras.À medida que as inovações de processamento tradicionais se combinam com novas tecnologias, como biotecnologia e inteligência artificial, isso está mudando.

A redevelopment de resíduos traz benefícios tanto em aspectos econômicos quanto ambientais.De acordo com o cálculo da GEP Research, a escala global de tratamento de resíduos ultrapassou 9 bilhões de toneladas em 2025, com os resíduos de minas de metais representando 65%.À medida que a qualidade do minério diminui, esta quantidade ainda está aumentando. A Rio Tinto separou com sucesso metais-chave, como a extração de escândio e telúrio dos rejeitos de operações existentes. A Hudbay Minerals está avaliando o potencial de re-mineração de rejeitos no local da mina Flin Flon em Manitoba, Canadá. A mina fechou em 2022, deixando para trás quase um século de minério de resíduos ricos em minerais. A australiana Cobalt Blue Holdings tem colaborado no projeto Flin Flon. A empresa também assinou um acordo com o Conselho Municipal de Mount Isa, em Queensland, para processar rejeitos de pirita como uma fonte alternativa potencial de enxofre após o fechamento da fundição de cobre da cidade. A indiana Hindustan Zinc planeja investir US $438 milhões para processar 10 milhões de toneladas de rejeitos por ano na mina de Rampura Agucha, a maior mina de zinco do mundo.

Muitos esforços no campo da recuperação de resíduos são desenvolvimentos incrementais.A Glencore Technology vem melhorando constantemente a sua moladora ISAMill para reduzir o volume de moagem, economizar água e minimizar o desperdício de rejeitos. O processo de lixiviação da Albion da empresa pode aumentar as taxas de recuperação de cobre para mais de 99%, reduzir os custos operacionais em um terço e desenvolver corpos de minério complexos que as tecnologias tradicionais não podem lidar. A empresa de inovação biotecnológica Allonnia está pioneira em abordagens mais revolucionárias. Sua tecnologia D-Solve usa microrganismos para extrair seletivamente impurezas, como o magnésio, dos concentrados. A empresa acaba de fazer parceria com a Eagle Nickel Mine, nos Estados Unidos, para construir uma instalação no local que pode aumentar os níquel em 18% e reduzir as impurezas de magnésio em 40%.

A inteligência artificial (IA) tornou-se um termo abrangente para todas as tecnologias inovadoras.Grandes empresas como a Rio Tinto e a BHP já estão usando inteligência artificial em sistemas de transporte automatizados e prevendo tempos de inatividade de manutenção em vez de reagir passivamente a falhas de equipamentos. A BHP combina a IA com a tecnologia de "gem digital " para criar um modelo GenAI que pode desenvolver estratégias de blasting e mistura de minério e suporta o controle preditivo do modelo de moinho de esferas semiautomático. A produtora de cobre Freeport-McMoRan, nos Estados Unidos, está trabalhando com a consultora McKinsey para usar inteligência artificial para aumentar a produção de suas minas norte-americanas. O teste de inteligência artificial na mina de Bagdad, no Arizona, aumentou a produção de cobre em 5 a 10%.À medida que é promovida em todo o seu negócio geral nos Estados Unidos, espera-se que a tecnologia aumente a produção de cobre dos EUA em 90.000 toneladas por ano. A construção de uma nova planta de processamento com a mesma produção levaria até 8 a 10 anos, desde o planejamento até a comissionamento.

A transformação industrial do "cargo ecológico " para o" ativo climático "

O mercado de créditos de carbono cresceu dez vezes nos últimos dois anos e a McKinsey prevê que ele poderia valer até US $1,2 trilhão até 2050. Relatório intitulado "Além da mineração: Transformando os resíduos em uma oportunidade líquida de vários bilhões de dólares ", co-escrito por Arca Climate Technologies, uma consultoria climática sem fins lucrativos, e Will McManus, ex-jornalista de mineração do Financial Times, quebrou a narrativa tradicional dos resíduos como um "centro de custos" e oferece uma perspectiva disruptiva sobre o desenvolvimento dos resíduos a partir de uma perspectiva de mudança climática. conhecida como "mineralização de carbono ". Isso representa uma oportunidade de negócios transformadora e uma nova fonte de receita.

Reconhecimento de valor triplo da reconstrução de resíduos de minas.O relatório demonstra sistem atic amente , pela primeira vez , que os reje itos de ferro de magné sio / ultra - mag né sio produz idos pela minera ção de ní quel , diam antes , cr omo e outros min erais têm prop ried ades quím icas naturais que podem captur ar CO 2.‚‚. Os elementos a tivos em tais ro chas podem reag ir com o CO .‚‚ Na atmosfera para formar cris tais de carbon ato de magné sio está veis , que são " transport adores de arma zen amento de carb ono esperando para serem ativ ados ". O esto que global de reje itos adequ ados para materiais de minera lização de carb ono é de quase 20 bil h ões de toneladas , o que teor icamente pode arma zen ar 4 bil h ões de toneladas de CO 2.‚‚ Mais de 10 vezes as emiss ões an uais de carb ono globa is Ao contrário das tecnologi as tradi cionais de cap tura de carb ono , que exig em a constru ção de novas instala ções car as , as empresas de minera ção já têm a infra estr utura (bas sin as de reje itos , sistemas de transporte) e a experi ência ge ológica para lidar com grandes vol umes de materiais , e podem transform ar diret amente as instala ções de reje itos em " us inas quím icas de minera ção de carb ono ". A vantag em desta " con vers ão no local " faz com que o custo da remo ção de carb ono seja 30% a 50% menor do que outras tecnologi as . O relatório calcula que o valor potencial dos créd itos de carb ono apenas dos reje itos existentes já é de US $1, 3 tr ilh ões , e poderia aumentar para US $5, 2 tr ilh ões se os res í duos al cal inos histó ricos forem inclu ídos .

Modelo Arca e prática comercial de avanço bidirecional do mercado.A Arca é uma empresa canadense envolvida em pesquisa e desenvolvimento de aplicações de captura de carbono e sequestro de carbono, que criou um caminho técnico viável para a conversão de carbono de rejeitos. O primeiro é o modelo de leasing de ativos, pagando uma taxa de uso do reservatório de rejeitos às empresas de mineração, operando projetos de mineralização de carbono de forma independente e desfrutando exclusivamente de benefícios de crédito de carbono; o segundo é o modelo de joint venture, estabelecendo uma joint venture com grandes empresas de mineração, onde as empresas de mineração fornecem recursos de rejeitos e locais, a tecnologia de produção da Arca, e o lucro é dividido em 4: 6, este modelo foi implementado no projeto de mina de níquel dos EUA da Talon Metals; o terceiro é o modelo de licenciamento de tecnologia, vendendo pacotes de tecnologia e sistemas de monitoramento para empresas de mineração e cobrando 15% -20% do benefício do crédito de carbono como taxa de licenciamento. Atualmente, a Arca assinou um acordo de pré - compra de créditos de carbono com empresas de tecnologia como Microsoft e Google, com um preço unitário de cerca de 80 a 120 dólares americanos / tonelada de CO2.‚‚ 40% mais caro do que os sumidouros de carbono florestais tradicionais Como o armazenamento de carbono de rejeitos tem as vantagens sem risco de permanência e sem reversão, os subsídios políticos encurtaram o período de retorno do projeto de 8 anos para 3 - 4 anos.

A "identidade climática " da indústria de mineração está sendo remodelada.O relatório, que compara o caso de poluição da Baía de Tete, no Peru (uma mina de cobre que emitiu 785 milhões de toneladas de rejeitos em 35 anos, destruindo a ecologia da pesca), aponta que a tecnologia de mineralização de carbono transforma os rejeitos de uma "fonte de poluição " em um" ativo ambiental ", abordando fundamentalmente as preocupações ambientais das comunidades e da regulamentação. O piloto da Arca na mina de cobre do Chile mostra que, após a adoção da sua tecnologia, o tempo de obtenção de permissões ambientais comunitárias foi reduzido de 18 meses para 6 meses. Os dados do relatório mostram que as empresas de mineração com capacidade de mineralização de carbono são avaliadas 25% a 30% mais alto do que as empresas de mineração tradicionais.A Poseidon Nickel, que coopera com a Arca, viu o preço de suas ações subir 40% após o anúncio do acordo, e recebeu uma ordem de compra preferencial de empresas de veículos de energia nova. A mineralização de carbono de rejeitos resolve dois principais pontos de dor de transformação ao mesmo tempo: por um lado, alivia a escassez de minerais estratégicos, recuperando elementos como lítio e cobalto dos rejeitos (realizado simultaneamente com a mineralização de carbono); por outro lado, fornece matérias-primas de "metal de baixo carbono" para a nova cadeia da indústria de energia. O relatório prevê que, até 2030, 30% do níquel e 20% do cobalto do mundo virão da recuperação de rejeitos, e a pegada de carbono de metais relacionados será reduzida em mais de 60%.

Gigantes de mineração listaram os rejeitos como uma escolha estratégica para o crescimento de recursos

Freeport-McMoRan 's "tailings lixiviando" novo polo de crescimento.O principal polo de crescimento da Freeport-McMoRan é apostar muito na tecnologia de lixiviação para extrair o cobre dos resíduos de minério. A empresa é uma das primeiras empresas do mundo a realizar metalurgia úmida em larga escala, e atualmente coopera com a Jetti Resources Company, e a tecnologia catalítica da empresa Jetti é aplicada à mina de cobre El Abra da Freeport no Chile e à mina de Bagdad no Arizona, EUA. Em 2023, a produção de cobre da Freeport-McMoRan aumentou em 144 milhões de libras através da inovação da tecnologia de lixiviação, e aumentou para 214 milhões de libras em 2024, dos quais 50 milhões de libras foram adicionadas apenas no quarto trimestre. A empresa planeja alcançar 300 milhões de libras de produção de cobre por ano através da tecnologia de lixiviação até o final de 2025, e chegar a 400 milhões de libras até o final de 2026, com uma meta de longo prazo de produzir 800 milhões de libras de cobre por ano. O custo de produção de lixiviação de cobre será um terço menor do que o das minas de rocha dura, e não há necessidade de fundições para processá - lo. Isso permite que a empresa recupere cobre de um grande número de pilhas de rocha residual a um custo menor, compensando efetivamente o impacto da diminuição dos graus de minério e aumentando a competitividade da empresa.

As tecnologias de moagem e flutuação ultrafinas da Ivanhoe Mines.A mina de cobre Kamoa-Kakula da Ivanhoe Mines é uma das minas de cobre super-grande com o grau mais alto a nível mundial. Em 2023, a empresa realizou testes de recuperação dos rejeitos dos concentradores Fase I e Fase II. No processo de recuperação de rejeitos, foi adotada a tecnologia de moagem ultrafina de moagem dos rejeitos a menos de 12 mícrons (80%), seguida de processos convencionais de flotação, espessamento e filtração. Os resultados dos testes preliminares mostram que, mesmo quando o grau de alimentação é inferior a 1%, cerca de 65% do cobre nos rejeitos ainda pode ser recuperado para produzir concentrado de cobre contendo cerca de 40% de cobre. O concentrador de rejeitos também adotará tecnologias tradicionais, incluindo moinhos de alta intensidade e máquinas de flotação Jameson usadas no processo de flotação, e expandirá a capacidade de espessamento. Atualmente, a DRA Global, prestadora de serviços de processo completo deste projeto, realizou pesquisas tecnoeconômicas relevantes sobre a construção e operação das instalações de recuperação de rejeitos, e os resultados mostram que os benefícios econômicos são muito promissores.

Tecnologia de lixiviação e processamento de minerais de amônia e cianeto da Zijin Mining.A Zijin Mining pesquisou e aplicou a lixiviação de cianeto de amônia segmentada de baixo reagente e a tecnologia de remoção seletiva de cobre, que resolveu o problema de processamento de minerais e metalurgia em todo o mundo do minério de cobre de alto teor de enxofre e alto teor de arsênico em Talas, no Tajikistan. Através de mais de 20 atualizações tecnológicas, a taxa de recuperação da mina de ouro Rosebel, no Suriname, ultrapassou 95%. A Zijin Mining alcançou a mineração econômica de minério de ouro com uma qualidade de 0,15 gramas por tonelada e minério de cobre com uma qualidade de 0,1%. A "flutuabilidade e separação de molibdeno + tecnologia de flotação e separação de enxofre a granel de cobre" pesquisada e aplicada por ela realizou a recuperação limpa e eficiente de cobre, molibdeno associado de baixo grau e recursos metálicos valiosos de prata na mina de cobre Julong no Tibete. As taxas de recuperação de cobre e molibdeno chegaram a 85% e 74%, respectivamente, e o grau de cobre do minério selecionado diminuiu de 0,4% inicialmente para 0,17%. Chen Jinghe, presidente da Zijin Mining, propôs a "teoria da reserva variável", acreditando que o valor dos recursos muda dinamicamente com os preços dos metais, condições técnicas e custos. Sob a orientação desta teoria, os recursos disponíveis da mina de ouro de Zijinshan aumentaram de 5,45 toneladas para 318 toneladas.

Tecnologia de bioleaching Nuton da Rio Tinto.A tecnologia Nuton é baseada em microorganismos que ocorrem naturalmente. Após o cultivo em larga escala em um biorreator proprietário, eles são colocados em pilhas de minério esmagado para acelerar o processo de oxidação de minérios de sulfeto primários. O calor gerado pela oxidação microbiana dissolve o cobre no lixiviado, que pode ser processado diretamente em cobre catódico com uma pureza de 99,99%. Esta tecnologia elimina as etapas de beneficiamento, fundição e refino da mineração tradicional, possibilitando a produção direta de cobre no local da mina. Tem uma adaptabilidade de cena mais flexível: não são necessárias instalações de fundição em larga escala e pode ser personalizado para implantação.É adequado para a transformação de minas antigas, bem como para o desenvolvimento de pequenas minas locais e a construção de minas verdes. A taxa de recuperação de cobre dos minérios de sulfeto primários pode chegar a 85%, excediendo em muito os 50% - 70% dos processos tradicionais. Ele também pode extrair cobre de materiais de resíduos tradicionais, como rochas de resíduos e rejeitos, estendendo a vida da mina. Em comparação com os processos tradicionais, as emissões de carbono e o consumo de água são reduzidos em 40% - 60% e 60% - 80%, respectivamente, o que está em linha com a política de mineração verde. O custo de infraestrutura e o ciclo de comissionamento (18 meses) são muito mais baixos do que os processos tradicionais (18 anos), e o custo operacional é mais estável. 70% dos recursos de cobre do mundo são minérios de sulfeto primário. Espera-se que a aplicação comercial da tecnologia Nuton desbloqueie esta enorme reserva. A Rio Tinto avançou as negociações de em projetos na América do Norte e do Sul. Atualmente, a tecnologia Nuton está no estágio inicial de comercialização, mas é disruptiva em termos de utilização de recursos, amizade ambiental e controle de custos.É uma importante direção tecnológica sob a tendência de "redução de carbono + autonomia local" na cadeia de suprimentos global de cobre.

Como um "subproduto " da produção de mineração, sob os efeitos combinados de drivers de políticas, escassez de recursos, avanços tecnológicos e demandas do mercado, os rejeitos se transformaram de um tradicional" fardo ecológico " em um "valorizado depósito de minério " que os gigantes da mineração estão competindo para o layout. Especialmente contra o pano de fundo de intensificação das contradições entre oferta e demanda em minerais-chave, um declínio nos níveis de minério ano a ano, menos novas minas sendo descobertas, longos tempos de desenvolvimento para novas minas, políticas ESG mais rígidas em vários países e aumento das dificuldades e custos operacionais, o valor estratégico dos resíduos tornou-se ainda mais proeminente, Servir como um ponto de avanço duplo para lidar com a escassez de recursos e pressões ambientais.

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