ما هي عمليات معالجة المخلفات

تُعدّ مخلفات المعالجة (Tailings) الجزء من مصنع التثمين الذي يحتوي على نسبة منخفضة من المكونات المفيدة ولا يمكن استخدامه في الإنتاج، وهي المكوّن الرئيسي للنفايات الصلبة الصناعية. يُعتبر معالجة المخلفات حلقة مهمة من حلقات إنتاج المناجم، لكن هل تعرف ما هي طرق معالجة هذه المخلفات؟

لماذا يجب معالجة المخلفات؟

عادةً ما تستخدم وحدة التركيز تخزين المخلفات في السدود كوسيلة لمعالجتها. ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية السامة ومياه الصرف والأيونات المعدنية الثقيلة المتبقية من عملية التثمين لا تسبب فقط تلوثاً وضرراً بيئياً للبيئة المحيطة بالمنجم، بل تزيد أيضاً من المخاطر الكامنة على سلامة سدود المخلفات. فقد تسببت أكوام المخلفات في حدوث انهيارات أرضية، وانزلاقات طينية، وفشل في سدود المخلفات، وغيرها من الكوارث. لذلك، حظيت إدارة المخلفات باهتمام دائم ومستمر.

طرق معالجة المخلفات

حالياً، تتجه طرق معالجة المخلفات بشكل عام إلى ثلاثة مسارات رئيسية: إعادة تثمين المخلفات، نزع الماء من المخلفات، واستخدام المخلفات لملء الفراغات المستنفدة (الغوف). فيما يلي سنشرح هذه الأجزاء الثلاثة بالتفصيل.

1. عملية إعادة اختيار مخلفات المناجم

على الرغم من انخفاض محتوى المكونات المفيدة في مخلفات المناجم، إلا أن استخدام التقنيات المتقدمة والعمليات المعقولة لإعادة اختيار المخلفات يمكن أن يستعيد المكونات المفيدة إلى حد كبير، مما يتيح إعادة تدوير الموارد بشكل كامل وتقليل النفايات. كما أن تقليل المخرجات النهائية لمخلفات المناجم يخفف الضغط البيئي الناتج عنها. وتشمل العمليات الشائعة حالياً لإعادة معالجة مخلفات المناجم ما يلي:

1) عملية التعويم

تُستخدم عملية التعويم لمعالجة مخلفات المناجم التي تحتوي على الكولمانيت وأكسيد الزنك والأباتيت وغيرها من المعادن. وبفضل تطوير كواشف جديدة وعمليات مبتكرة، يمكن إعادة تعويم بعض مخلفات المناجم ذات العمليات البسيطة نسبياً، وخاصة المخلفات القديمة. ومن خلال هذه المعالجة، يمكن الحصول على مركّزات قابلة لإعادة التدوير.

2) عملية إعادة الفرز الجديدة

يتم استخدام معدات الفصل بالجاذبية الحديثة لاستعادة المعادن ذات الحبيبات الدقيقة من المخلفات. بعد الاختبار والتحسين، يمكن استخدام العديد من أنواع معدات الفصل بالجاذبية التقليدية في إعادة فرز مخلفات المعادن الدقيقة وفائقة الدقة، مثل مركّزات الطرد المركزي العمودية، وطاولات الاهتزاز المركبة، وأجهزة الطرد المركزي متعددة القوى، وغيرها.

3) تقنية المعالجة والاستخلاص الميكروبي

تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على الفعل البيوكيميائي للكائنات الحية الدقيقة لتحسين خصائص المخلفات، واستخراج الأيونات المعدنية الضارة منها عبر الاستخلاص الميكروبي أو التمعدن الميكروبي، مما يساهم في تجنب التلوث البيئي.

2. عملية إزالة الماء من الذيل

في مرحلة الفصل، غالباً ما يحتوي الطين على كمية كبيرة من الماء، ويمكن أن يؤدي المحتوى المفرط للماء في المخلفات إلى كسر سد المخلفات بسهولة. لذلك، في مصنع المعالجة، تعتبر عمليات تركيز وإزالة الماء من المخلفات حلقات مهمة أيضاً، وفيما يلي جانبان شائعان:

1) عملية التركيز باستخدام الهيدروسايكلون كمركز أساسي

باعتباره نوعاً من المعدات التي تستخدم القوة الطاردة المركزية للفصل بين المواد الصلبة والسائلة، يتميز الهيدروسايكلون بمساحة صغيرة وتركيز عالٍ للتدفق السفلي. تعتمد هذه العملية بشكل رئيسي على استخدام الهيدروسايكلون والمكثف لتشكيل سلسلة من العمليات المغلقة للحصول على منتج مركز عالي التركيز.

2) عملية تجفيف مخلفات المناجم باستخدام

في معالجة مخلفات مناجم الذهب، يُستخدم أيضاً التجفيف بواسطة . تتميز هذه الطريقة بانخفاض محتوى الرطوبة في كعكة الترشيح وإمكانية إعادة استخدام الراشح. ومع ذلك، نظراً لسعة المعالجة المنخفضة للوحدة الواحدة، يصعب فصل مخلفات التخصيب على نطاق واسع.

3) التصريف الجاف للمخلفات

يُعد التصريف الجاف للمخلفات تقنية حديثة تعتمد على استخدام ، و عالية الكفاءة، و عميقة المخروط عالية الكفاءة، وغيرها من المعدات. يمكن لهذه التقنية تقليل محتوى الرطوبة في المخلفات إلى أقل من 15%، مما يساهم في خفض التكاليف وتجنب التلوث البيئي بشكل فعال.

3. ملء المناطق المستنفدة بالذيل

تقنية ملء المناطق المستنفدة من المناجم بالذيل تعيد استخدام مخلفات المعالجة (الذيل) لملء الفراغات الناتجة عن الاستخراج، مما يساهم في حماية التضاريس وخفض تكاليف إنشاء سدود الذيل. حالياً، تعتمد طريقتان رئيسيتان لهذه العملية:

1) تقنية الملء الكامل بالذيل المُسمنت

تعتمد هذه التقنية على خلط ذيل المجفف مع مواد رابطة مثل الأسمنت والرماد المتطاير لتكوين حشو صلب بصلابة تتراوح بين 1 إلى 2 ميجا باسكال. يتم نقل خليط الحشو إلى منطقة الملء عبر التدفق الذاتي للأنابيب، مما يحقق الهدف من ملء التجاويف المستنفدة بكفاءة.

2) تقنية الملء الكامل بالذيل عالي التماسك المائي

تشبه هذه التقنية طريقة الملء بالذيل المُسمنت، لكنها تستخدم مواد عالية التماسك المائي بدلاً من الأسمنت كمادة رابطة. تعتمد الطريقة على مادتين أساسيتين: الأولى غنية بالألومينات والسلفوألومينات، والثانية تتكون من الأنهيدريت والجير الحي ومواد مجمعة. تُجهز كل مادة كعجينة منفصلة وتُنقل بشكل مستقل، ثم تُخلط قبل عملية الملء مباشرة، مما يمنحها سرعة تصلب فائقة وميزات تشغيلية متقدمة.

تمثل الجوانب الثلاثة المذكورة أعلاه الاتجاهات الرئيسية لمعالجة المخلفات. يجب تحديد التطبيق الفعلي للمكثف بناءً على حجم المشروع وحجم الاستثمار فيه. ننصح بالتشاور مع مزود معدات معالجة المعادن حاصل على مؤهلات تصميم المكثفات لاختيار عملية معالجة المخلفات الأنسب لحالتكم الخاصة.