據(jù)Mining.com網(wǎng)站報道，日內(nèi)瓦大學(xué)和澳大利亞昆士蘭州立大學(xué)礦產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展研究所的研究人員最近完成的一份報告發(fā)現(xiàn)，調(diào)整礦石加工步驟可以大幅減少廢礦的產(chǎn)生，同時可以提供可持續(xù)的沙子來源。
在最近完成的一篇報告中，科學(xué)家將這一過程的產(chǎn)物稱為“礦沙”（ore-sand）。也就是說，他們提出了一種思路，即在進(jìn)入尾礦庫之前，將沙子從礦山廢礦中分離并重新利用。
據(jù)該研究團(tuán)隊估計，目前全球每年對沙子的需求量高達(dá)500億噸。在過去的20年中，隨著城市化發(fā)展和人口增長，沙子需求量已經(jīng)增長了兩倍，這種增長趨勢將繼續(xù)，預(yù)計到2030年，全球需求量將超過500億噸。
另一方面，礦石開采產(chǎn)生的廢礦目前已經(jīng)成為地球最大的廢物來源，預(yù)計每年為300-600億噸。
為解決這些問題，研究人員開展了一項為期12個月的研究，對巴西淡水河谷從鐵礦石開采回收的沙子進(jìn)行了調(diào)研采樣。
在對化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析并進(jìn)行一些精揀后，研究人員得以證實，一部分原本最終變?yōu)椴傻V廢渣的物料可以作為建筑和工業(yè)用砂的替代品。
“如果這些結(jié)果可以復(fù)用于其它類型的礦石，那么全球礦山尾礦就會大幅減少”，本報告共同作者丹尼爾·弗蘭克斯（Daniel Franks）在一份媒體聲明中說。
“通過全球礦山位置填圖和建立全球沙子消費模型，我們發(fā)現(xiàn)，將近1/3的礦山在其周邊50公里范圍內(nèi)能夠找到一些礦沙消費者。這將使每個礦山減少至少10%的尾礦量。同時，全球沙市場（按數(shù)量）幾乎一半都能在當(dāng)?shù)卣业降V沙來源”。
弗蘭克斯認(rèn)為，
礦沙可能代替中國10億噸沙子的需求量。
研究人員指出，基于淡水河谷實踐進(jìn)行的礦沙生命周期模擬表明，用礦沙替代自然沙能夠減少沙子生產(chǎn)過程的碳排放。
“副產(chǎn)礦沙對于礦業(yè)公司來說效益顯著：在減少阻礙采礦活動的大量尾礦的同時，可以產(chǎn)生額外的收入。礦沙是邁向‘無尾礦山’的第一步”，共同作者帕斯卡爾·佩杜齊（Pascal Peduzzi）表示。
“鑒于發(fā)展中國家的基礎(chǔ)設(shè)施較新，發(fā)展中國家?guī)缀鯖]有使用再生骨料。但是，許多礦山可以生產(chǎn)礦沙副產(chǎn)品”。
佩杜齊表示，研究團(tuán)隊的下一步任務(wù)是與骨料市場參與者合作，介紹礦沙生產(chǎn)過程和材料性能。
全球的沙子危機
早在2021年美國媒體CNBC報道了一條讓很多人感到費解的消息，說目前全球正在面臨沙子短缺的危機。眾所周知，地球上三分之一的面積都是被沙漠覆蓋的，為什么沙子還會出現(xiàn)短缺呢？
根據(jù)CNBC的報道，在建筑領(lǐng)域，全球每年要消耗約41億噸水泥。然而，沙子的使用量大約是水泥的10倍，也就是說，單單在建筑工程上，全世界每年要損耗超過400億噸沙子。若用這些沙子砌一堵高27米、寬27米的墻，這個沙墻可繞地球一圈。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署統(tǒng)計顯示，全球沙子用量已比20年前增加了200%，部分原因是城市化的迅猛發(fā)展。建樓、造橋、修路、填海等工程都使用大量的沙子。
沙子用量最大的就是建筑行業(yè)，而建筑行業(yè)所使用的都是河沙，為什么沙漠沙和海沙不可以用來建房、修橋、鋪路呢？
其實是因為建筑用沙我們國家有嚴(yán)格的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。沙地的沙，主要是它光滑度太大，粗糙度不夠，因此在建筑上一般不采用。沙漠地帶的沙子要進(jìn)行開發(fā)利用的話，需要進(jìn)行加工，符合國家標(biāo)準(zhǔn)才可以利用。海沙大家知道它是海洋里面產(chǎn)生的，因此海沙含鹽度非常高，特別是氯離子比較高，用在建筑方面容易產(chǎn)生腐蝕，對建筑帶來不安全，隱患比較大，國家也是明令禁止海沙用于建筑。
盡管河沙屬于再生資源，但是再生速度非常緩慢，隨著需求爆發(fā)式的增長，其消耗早已超過了它的自然增速。那該如何解決可用沙子短缺的問題，有沒有替代方案呢？
中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所所長張建國：第一個方面就是從資源的角度來說，因為我們現(xiàn)在地球上的資源非常多，許多礦石、巖石，比如說玄武巖等等都可以加工成建筑需求的，符合國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的要求。這是一個很重要的方面，因為它的資源來源相對比較多。
第二個方面從建筑的發(fā)展來說，應(yīng)該是開發(fā)新型的建筑新材料或者新工藝，就是減少對河沙的利益，這方面潛力非常巨大，不一定說用河沙就是限制建筑業(yè)發(fā)展的一個很重要的因素。因為現(xiàn)在的建筑非常迅速，材料和工業(yè)的發(fā)展非常迅速，因此我想通過工藝的改進(jìn)，新材料的研發(fā)，能夠解決河沙資源對整個建筑業(yè)發(fā)展限制的問題。
雖然沙子緊缺，但人類發(fā)展的腳步不可能停下來。城市化、工業(yè)化的快速發(fā)展，正在推動對沙子需求的爆炸性增長。聯(lián)合國環(huán)境署預(yù)測，到2030年，全球每年對砂石的需求將接近500億噸。更有學(xué)者認(rèn)為，未來，沙子很可能會成為各國重要的戰(zhàn)略資源，這也意味著未來尾礦制砂領(lǐng)域或?qū)⒊蔀樾碌乃{(lán)海。
