矿业的可持续水资源管理,一项全球当务之急

由杰杨|2020年6月23日

在近期对全球水资源稀缺的令人担忧的预测,联合国(联合国),世界各国政府和其他群体等组织正在为使用大量用水,包括采矿的行业提高压力,以更加可持续。在其可持续发展目标 - 达到更可持续的未来的蓝图 - 联合国将“清洁水和卫生”识别为解决全球水危机的第六个目标。它包括在2030年之前大大提高所有扇区的水使用效率的目标。

挑战:水对矿业至关重要。没有水,地雷不起作用。由于社会和经济需求的推动,更可持续水管理的必要性对未来矿业的未来至关重要。

随着全球水资源短缺,矿业公司减少淡水需求的压力越来越大,特别是在干旱地区,当地政府可能会限制或反对用水。但水资源短缺并不是采矿作业面临的唯一挑战。他们还必须管理洪水风险,以减少溢流、尾矿坝失效,并管理水质,以防止污染周围环境。

环境因素和气候导致了开发可持续矿井水管理系统的复杂性。在美国西南部、智利北部、秘鲁南部和非洲北部等气候干燥地区,关键问题是水供应不足。在这些地方,水管理应侧重于保护,如收集、储存和再利用来自尾矿库设施、渗漏、露天矿场和/或地下矿山的接触水。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、侵蚀和基础设施失效的风险。最后,加拿大、俄罗斯和芬兰等寒冷气候地区必须考虑冰雪融化产生的大量水,并管理永久冻土对排水设施的影响。每个矿场都需要量身定制的整体解决方案。

矿井水的种类和用途

采矿业使用大量水进行矿物加工和精炼,灰尘抑制,泥浆运输,尾矿处理,饮用和卫生需求。根据其质量,水分为三类:

  1. 生水从降水,地下水,河流和湖泊供应。它用于员工需求,工艺化妆水,轴和地下矿井水需求,移动舰队洗涤,防火水等。
  2. 符合符合的流程(非接触式水)是干净的地表径流,或符合适用法律要求的水,无需处理即可直接排放到环境中。这些水通常与受污染的矿区分开,以减少处理要求和不符合规定的水管理设施的规模。
  3. 不一致的流(接触水)是与采矿、矿物处理和尾矿处理有接触的水,因此不适合直接释放到环境中。通常,这类水在现场收集和重复使用(即,用于工艺使用、抑尘或土壤调理等),以最大限度地减少淡水消耗。从该地点排出的任何过量不符合标准的水,均须经处理,以符合污水排放标准。

尾矿厂的水管理

近三十年来,全球共报道了一百多起尾矿坝溃坝事故。大量矿山废水和水的泄漏和/或释放会对周围的社区和环境造成灾难性的影响——运营公司的成本和清理工作是非常严重的。

在降低尾矿坝溃坝风险和设计安全水管理系统时必须考虑以下几个因素:

  • 安全操作:正常运行时,尾矿库内的水塘应保持较小规模或消除,并与尾矿库保持安全距离。持续监测池塘水位、早期预警系统和积极的报告是安全操作的关键因素。
  • 储水和倒数能力:尾矿库必须提供足够的储存能力,以保持环境设计洪水(EDF),而不将未经处理的水释放到环境中,并且必须有足够的滗液能力,以在风暴事件后将池塘吸引下来。
  • 极端的洪水管理:应在尾矿大坝提供紧急溢洪道,以安全地通过极端洪水事件而无需拓宽坝,并沿着指定的流动路径安全地释放水,这些流动路径具有较小的影响和周围环境的损坏。

了解有效的水回收可以显著降低项目和后续操作的成本。邀请具有概念和详细操作工程设计、水平衡建模和水循环优化经验的专业水专家参与是关键。我们的水管理方法超越了传统的方法,通过优化整个系统来提供可持续的结果。

可持续发展未来的解决方案

尾矿处理方法对水的管理和养护有重大影响。技术的进步使我们从传统的非增稠浆料尾砂沉积转向了干式堆垛和膏体处置。这些方法对大坝设施有重要的好处,包括减少用水量,减少设施占地面积,减少处理和排放时的渗漏和接触水,以及降低随之而来的大坝崩溃风险。

数字解决方案还使我们能够开发针对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选定地点的水量和污染物负荷,并在不同气候条件和统计风暴事件下评估水管理系统的性能。通过改进数据收集和报告,作业可以降低洪水和环境污染的风险。

我们的项目经验,结合我们独特的,世界级的多学科技术团队,使我们能够充分理解一个项目的全部范围,识别差距和风险,并制定符合当前和可能的未来监管要求的战略计划和解决方案。

为支持行业的努力,国际采矿与金属委员会制定了一个“水管理框架”,为负责任的水管理提供了高级别指导。国际技术协会还制定了更全面的指导方针,以提供有关矿山水管理设计和大坝安全的说明,包括国际大坝及其附属公司。

良好的水管理措施可以降低耗水量和安全的供水,提高运营效率,缓解水有关的风险和负债,并从所有利益相关者的合作 - 使其成为许多矿业公司可持续发展计划的重点。