矿业可持续水管理,全球势在必行

由杰阳|2020年6月23日

随着一个令人担忧的预测,全球水资源短缺将在不久的将来出现,像联合国(UN)这样的组织、世界各国政府和其他组织正在加大对包括采矿业在内的用水严重的行业的压力,以使其更加可持续。联合国在其可持续发展目标(实现更可持续未来的蓝图)中将“清洁水和卫生设施”确定为应对全球水危机的第六个目标。该计划包括到2030年大幅提高所有部门用水效率的目标。

挑战是:水对采矿业至关重要。没有水,矿山就无法运转。因此,在社会和经济需要的推动下,更可持续的水资源管理对采矿的未来至关重要。

随着全球缺水的缺乏,采矿企业的压力较大,以减少淡水需求,特别是在地方当局可能限制或反对供水的干燥地区。但水资源稀缺不是采矿业务面临的唯一挑战。他们还必须管理减少溢出,尾矿坝故障和管理水质以防止对周围环境的污染。

环境因素和气候有助于开发可持续矿井水管理系统的复杂性。在美国西南部,北智利,秘鲁南部和北非北部的干气候中,关键问题是供水中的赤字。在这些地狱中,水管理应专注于保护,如收集,存放和重用从尾矿储存设施,渗流,露天坑和/或地下矿井的接触水。对于哥伦比亚,印度尼西亚和新喀里多尼亚等潮湿地区,最大的挑战是管理洪水事件,消除溢出,侵蚀和基础设施失败的风险。最后,像加拿大,俄罗斯和芬兰这样的寒冷气候区必须考虑从雪熔融和冰淇淋产生的大量水,并管理永久冻土对排水设施的影响。每个矿山都需要量身定制和整体解决方案。

矿井水的类型和用途

采矿业需要大量的水用于矿物加工和精炼、降尘、矿浆运输、尾矿处理以及饮用水和卫生需求。根据水质分为三类:

  1. 原水来自降水、地下水、河流和湖泊。用于职工用水、工艺补给用水、矿井及井下用水、机动船队清洗、消防用水等。
  2. 兼容的流(非接触式水)是清洁的表面径流,或符合适用的立法要求的水,可以在没有治疗的情况下直接释放到环境中。这种水通常从污染的矿井地区隔离,以减少治疗要求和不合规水资源管理的设施规模。
  3. 不合规(接触水)是与采矿,矿物加工和尾矿处理接触的水,因此不适合直接释放到环境中。通常,在现场(即,用于工艺用途,灰尘抑制或土壤调节等)上收集并重复使用这种水,以最大限度地减少淡水消耗。需要治疗来自该部位的任何过量的不符合的水以满足污水排放标准。

尾矿设施的水管理

在过去的三十年里,世界上已经有超过一百个尾矿大坝失败事件。大量矿井废物和水的溢出和/或释放可能对周围的社区和环境产生灾难性的影响 - 以及运营公司的成本和清理工作严重。

在降低尾矿坝溃坝风险和设计安全的水管理系统时,必须考虑以下几个因素:

  • 安全操作:在正常操作期间,尾矿盆内的水池应保持在小尺寸或消除并保持远离尾矿坝的安全距离。持续监测池塘水平,预警系统和蓬勃的报告是安全安全的关键因素。
  • 储水量和换瓶容量:尾矿坝必须提供足够的存储能力来保留环境设计泛滥(EDF)而不将未经处理的水释放到环境中,并且在风暴事件之后,它必须具有足够的倾斜能力来吸取池塘。
  • 极端的洪水管理:尾矿库应设置应急溢洪道,在不超过大坝的情况下安全通过极端洪水事件,并按照对周围环境影响较小、破坏较小的指定流向安全放水。

了解有效的水回收可以显著降低项目和后续作业的成本。关键是要有在概念和详细操作工程设计、水平衡建模和水循环优化方面有经验的专业水专家。我们的水管理方法超越了传统,通过优化整个系统来提供可持续的结果。

可持续未来的解决方案

尾矿处置方法对水资源管理和保护有重大影响。技术进步帮助我们摆脱了传统的未增稠的泥浆尾砂沉积,转向干堆积和膏体处置。这些方法对设施有重要的好处,包括减少用水量,减少设施占地面积,减少渗漏和接触水的处理和排放,以及降低相应的溃坝风险。

数字解决方案还允许我们开发特定于现场的实时监控系统,以及改进的预测和报告工具。水平衡模型可用于模拟所选地点的水量和污染物载荷,并评估不同气候条件下的水管理系统和统计风暴事件的性能。通过改进的数据收集和报告,操作可以降低洪水和环境污染的风险。

我们的项目经验与我们独特的世界级的多学科技术团队相结合,使我们能够充分了解项目的全部范围,确定差距和风险,以及制定遵守当前和可能未来的监管要求的战略计划和解决方案。

为了支持该行业的努力,国际矿业和金属理事会制定了“水管理框架”,为负责任的水管理提供了高层指导。国际技术协会(包括国际大型水坝委员会及其附属机构)还制定了更全面的指导方针,就矿井水管理设计和大坝安全提供指导。

良好的水管理做法可以减少水的消耗和安全供水,提高运营效率,减轻与水有关的风险和责任,并改善所有利益攸关方的合作——这使之成为许多矿业公司可持续发展计划的重点。