آب، مایه حیات معدن

به گفته علی سیامکی- دانشجوی دکترای معدن گرایش استخراج دانشگاه امیرکبیر، در معدنکاری مدرن، بیشتر از روشهای سازگار با محیطزیست بهویژه در زمینه آب استفاده میشود. بهمنظور اطمینان از کیفیت آب در سایت معدنی و جلوگیری از تاثیر منفی آب بر کاربران پاییندست و ساکنان نزدیک به سایت معدنی، شرکتهای معدنی موظف به توسعه طرحهای مدیریت آب برای کاهش ظرفیت آلودگی آب و جلوگیری از آزاد شدن آب آلوده به محیطزیست هستند. در نتیجه کیفیت آب سایت معدنی به صورت مرتب کنترل شده و عملیات تصفیه مختلفی روی آن انجام میشود تا آب به استانداردهای مورد نظر برای استفاده در محیط و صنایع پاییندستی برسد.

به عنوان یک نکته تاثیرگذار اجتماعی اگر مشخص شود معدنی بیش از حد آب مصرف میکند یا باعث آلودگی آب منطقه میشود، این موضوع منجر به منازعات اجتماعی و نارضایتی ساکنان منطقه میشود. راهبردهای مدیریت آب برای کاهش اثرات محیطزیستی عملیات معدنکاری استفاده و به عنوان قلب فعالیتهای آمادهسازی، عملیات معدن، فرآوری و بازسازی معدن شناخته میشوند. ازاین رو شرکتهای معدنی در صدد تصفیه آب معدن برای تامین نیاز خود و جامعه اطراف خود هستند.

فناوریهای کنترل آب

آب با دقت زیادی باید کنترل شده تا از آزاد شدن آب آلوده به محیطزیست جلوگیری شود. به این منظور از فناوریهای کنترلی متنوعی برای کاهش آب آلوده و حداقل کردن حجم آبی که نیازمند تصفیه است استفاده میشود. این روشها عبارتند از؛
* توقف و انحراف آب سطحی (رودخانه و جریان آب فصلی) از ورود به سایت معدنی با ساخت سدهای کوچک در بالا دست برای کاهش تماس با باطله یا ماده معدنی و در نتیجه کاهش میزان آلودگی آن
* بازیافت آب استفاده شده در فرآوری به منظور کاهش حجم آب نیازمند تصفیه
* جمعآوری آب زهکشی شده از قسمتهای مختلف پیت و جهتدهی به سمت سدهای آب بهمنظور جلوگیری از ورود آب آلوده به آبهای زیرزمینی یا آبهای خارج سایت (آب موجود در پیت معدن ممکن است دارای شوری بالایی باشد)
* اجازه تبخیر به آب در حوضچههای آب بهمنظور کاهش حجم آب آلوده
* نصب لاینرها و پوشاندن سنگ باطله و انباشتگاههای کانسنگ به منظور کاهش تماس آب باران و برف با این مواد و آلودگی آبهای زیرزمینی.

ترکیبهای مختلفی از این روشها ممکن است مورد استفاده قرار گیرند و انتخاب ترکیبی از این استراتژیهای ویژه هر پروژه معدنی است. یکی از مهمترین بخشهای مدیریت آب که بیشتر معادن با آن سروکار دارند، تصفیه آبهای زهکشیشده یا جمعآوری شده از بخشهای مختلف معدن است. روشهای مختلفی برای جداسازی آلودگیها و پساب از آب وجود دارند. به طور کلی این روشها را میتوان به دو صورت فعال و منفعل تقسیمبندی کرد. در روشهای فعال تصفیه آب نیازمند استفاده از انرژی و مواد شیمیایی بهعنوان ورودی هستند در صورتی که در روشهای منفعل تنها از فرآیندهای طبیعی مانند نیروی ثقل، میکرواورگانیسمها و گیاهان استفاده میشود. هر کدام از این روشها نیازمند تعمیر و نگهداری منظم هستند. انتخاب فناوری تصفیه آب معدن بستگی به چگونگی آلودگی آب، مواد جامد و شیمیایی که باید از آب خارج شوند، میزان آب مورد نیاز برای تصفیه و کیفیت آب خروجی دارد.

روش تصفیه فعال

تصفیه آب به روش فعال رایجترین روش برای سایتهای معدنی است. آب معدن معمولا اسیدی بوده و نیازمند افزودن آهک یا سود سوزآور به منظور افزایش میزان « PH » آب است. زمانیکه آب به PH مورد نظر رسید، فلزات محلول در آب را تهنشین میکنند تا در کف حوضچه رسوب کرده و قابلیت برداشت داشته باشد. در این مرحله ممکن است استفاده از مواد شیمیایی برای چسباندن ذرات ریز به یکدیگر و تشکیل ذرات درشت استفاده شود.

باتوجه به کیفیت آب مورد نظر، ممکن است معدن از فناوریهای دیگر مانند تبادل یونی، فیلترهای ممبرانی و اسموز معکوس استفاده کند. بخش نیمه جامد یا لجن خارج شده از آب در زیرزمین یا قسمت باطله دفن میشوند. از آنجایی که هزینه تعمیر و نگهداری روشهای فعال بالاست، پساب ایجاد شده فرآوری میشود تا عناصر ارزشمند آن استخراج شوند. در مواردی که لجن باقیمانده دارای درصد بالایی کادمیوم یا آرسنیک باشد، جزو باطلههای خطرناک دستهبندیشده و در شرایط ویژهای حمل و دفن میشود.

روش تصفیه منفعل

این روش معمولا با برنامههای مانیتورینگ آب معدن ترکیب شده و از مزایای فرآیندهای طبیعی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای جدایش آلودگی از آب بدون افزودن مواد شیمیایی یا فیزیکی به آب بهره میگیرد. به عنوان مثال میتوان به فرآیندهایی شامل جذب فلزات بهوسیله باکتریها، جذب آلودگیها بهوسیله گیاهان و فیلتراسیون آب بهوسیله خاک اشاره کرد.