science >> Wetenschap >  >> Natuur

Multi-universitair centrum streeft naar minimalisering van mijnafvalrisico

De voorkant van de mijnafvalstapel bij de Iron King Mine en Humboldt Smelter Superfund Site in Yavapai County. Krediet:UA Superfund Research Center

Aangezien de wereldwijde vraag naar mineralen en metalen blijft groeien, dat geldt ook voor de verspreiding van mijnafval - de afvalstoffen die overblijven als de mijnbouw is voltooid. Opslagfaciliteiten voor residuen, die normaal gesproken blijven lang nadat het leven van een mijn voorbij is, gebruik dammen om vermalen gesteente te bevatten, zand, slib en water dat overblijft bij de verwerking van waardevolle mineralen zoals koper, goud en fosfaat. Echter, de opslagfaciliteiten hebben het potentieel om te falen.

Veel van 's werelds 15, 000 opslagfaciliteiten voor mijnafval zijn vatbaarder voor storingen dan andere soorten waterbergingsdijken. In een van de ergste mislukkingen van de laatste decennia, De ijzerertsmijn Córrego do Feijão in Brazilië bij de Brumadinho-residudam stortte begin 2019 in. In totaal kwamen 270 mensen om het leven bij een vloedgolf van modder die meer dan 623 hectare met slib bepleisterde en honderden kilometers riviersystemen verontreinigde.

In een poging om het risico te minimaliseren en mijnbouwingenieurs en operators beter voor te bereiden op het beheer van residuenfaciliteiten, de Universiteit van Arizona, Colorado State University en de Colorado School of Mines hebben hun krachten gebundeld om het Tailings Center of Excellence te lanceren. Het centrum is gericht op het opleiden van ingenieurs over verantwoord en duurzaam mijnafvalbeheer en het bevorderen van door onderzoek ondersteunde best practices.

"Het Department of Mining and Geological Engineering aan de Universiteit van Arizona heeft een langdurige expertise en internationale reputatie opgebouwd in het bewaken van de gezondheid en veiligheid van mijnbouw- en civieltechnische infrastructuur, " zei Moe Momayez, interim afdelingshoofd en David &Edith Lowell leerstoel in Mijnbouw en Geologische Engineering. "We hebben momenteel verschillende projecten binnen en buiten Arizona die gebruikmaken van digitale technologieën, het industriële internet of things en kunstmatige intelligentie op maat gemaakt voor elke site om mijnbeheerders realtime inzicht te geven in de waterkwaliteit, kwel en mechanische stabiliteit van opslagfaciliteiten voor residuen."

Sinds de oprichting in 1885, de Universiteit van Arizona is de thuisbasis van een van 's werelds beste mijnbouwprogramma's. De Colorado School of Mines en de Colorado State University hebben ook hooggeplaatste mijnbouwprogramma's en training en opleiding op het gebied van residuen. Het educatieve aanbod van het nieuwe centrum omvat online en persoonlijke korte cursussen en workshops, interuniversitaire certificaten en zowel undergraduate als graduate outreach. De universiteiten zullen ook gebruikmaken van industriële partnerschappen om gelijke tred te houden met de reële behoeften.

Michael Geddis, bedrijfshydrogeoloog bij KGHM International, legde uit dat het voortdurend volgen van omstandigheden zoals poriedruk, kwelgradiënten en stroomsnelheden zijn absoluut noodzakelijk om storingen te voorkomen.

"Bijna real-time monitoring van kritieke parameters die correleren met deze operationele praktijken kan leiden tot detectie van interne veranderingen in de opslagfaciliteit voor residuen die tot storingen kunnen leiden, " zei hij. "Goed ontworpen en onderhouden geautomatiseerde bewakingssystemen kunnen deze cruciale link bieden."

Het Tailings Centre of Excellence zal ook nauw samenwerken met het Tailings and Waste Engineering Center, een nieuw opgericht consortium van faculteiten van Georgia Tech, UC Berkeley, de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en de Colorado State University.

"Aan de Universiteit van Arizona, wij vormen ingenieurs die de toekomst zullen vormen, " zei David W. Hahn, Craig M. Berge Decaan van het UArizona College of Engineering. "Gedolven materialen zijn essentieel voor het bouwen van onze wereld, inclusief geavanceerde technologieën zoals zonnepanelen, windturbines en elektrische auto's. Dit centrum bevordert onze inzet om samen te werken met de industrie om duurzaamheid, een pijler van onze missie als landsubsidie-instelling."