Јаловина

Во рударството, јаловината или отстранувањето на откривката и отпадниот материјал — еден од основните процеси во технологијата на површинско рударство. Во површинската рударска дејност, отстранувањето се однесува на соодветно отстранување на откривката и отпадниот материјал за да се овозможи екстракција на минерални ресурси. Неплодните меѓуслоеви, нискоквалитетното корисно ископување и слично се нарекуваат јаловина. Јаловината се разликува од откривката, што е отпадна карпа или друг материјал што се наоѓа врз руда или минерално тело и се поместува за време на рударството без да се преработи. Валоризацијата на отпадот е евалуација на отпадот и остатоците од економски процес со цел да се утврди нивната вредност при повторна употреба или рециклирање, бидејќи она што било ѓубре во времето на сепарацијата може да се зголеми со текот на времето или со пософистицирани процеси на обновување.
Екстракцијата на минерали од руда може да се направи на два начина: рударство со плацерски метод, кое користи вода и гравитација за концентрирање на вредните минерали, или рударство од тврди карпи, кое ја пулверизира карпата што ја содржи рудата, а потоа се потпира на хемиски реакции за да го концентрира бараниот материјал. Во вториот случај, екстракцијата на минерали од руда бара дробење, т.е. мелење на рудата на фини честички за да се олесни екстракцијата на целниот елемент. Поради ова дробење, јаловината се состои од кашеста маса од фини честички, со големина од зрно песок до неколку микрометри. Рудната јаловина обично се произведува од мелницата во форма на кашеста маса, која е мешавина од фини минерални честички и вода.
Јаловината веројатно е опасен извор на токсични хемикалии како што се тешки метали, сулфиди и радиоактивна содржина. Овие хемикалии се особено опасни кога се складираат во вода. Овие езерца се исто така ранливи на големи пукнатини или протекувања од браните, предизвикувајќи еколошки катастрофи, како што е катастрофата кај Маунт Поли во Британска Колумбија. Поради овие и други еколошки проблеми како што се истекување на подземните води, токсични емисии и смрт на птици, купиштата и езерцата за јаловина добиле поголемо внимание, особено во развиените земји, но првиот стандард на ниво на ОН за управување со јаловината бил воспоставен дури во 2020 година.
1 Терминологија
Јаловината се нарекува и руднички депонии, депонии од слуз, отпад, остатоци од исцедок, лисје или теракон.
2 Примери
2.1 Сулфидни минерали
Отпадните води од јаловината од рударството на сулфидни минерали се опишани како „''најголема еколошка одговорност на рударската индустрија''“. Овие јаловини содржат големи количини на пирит (FeS<sub>2</sub>) и железо(II) сулфид (FeS), кои се отфрлаат од бараните руди на бакар и никел, како и од јаглен. Иако се безопасни под земја, овие минерали се реактивни кон воздухот во присуство на микроорганизми, кои доколку не се управуваат правилно, доведуваат до кисела дренажа во рудникот.
2.2 Рударство на фосфатни карпи
Се проценува дека годишно се произведуваат помеѓу 100 милиони и 280 милиони тони отпад од фосфогипс како последица на преработката на фосфатна карпа за производство на фосфатни ѓубрива. Освен што е бескорисен и изобилен, фосфогипсот е радиоактивен поради присуството на природно присутни ураниум, ториум и нивните ќерки изотопи. Во зависност од цената што може да се постигне на пазарот на ураниум, екстракцијата на ураниумот може да биде економски профитабилна дури и без други стимулации, како што е намалувањето на штетата што радиоактивните тешки метали ја нанесуваат на животната средина.
2.3 Алуминиум
Јаловината од боксит е отпаден производ што се создава при индустриското производство на алуминиум . Обезбедување на сместување за приближно што се произведува годишно е еден од најзначајните проблеми во производството на алуминиум.
2.3.1 Црвена кал
Црвената кал, денес почесто наречена остаток од боксит, е индустриски отпад создаден за време на преработката на боксит во алумина со користење на Баеровиот процес. Составена е од различни оксидни соединенија, вклучувајќи ги и железните оксиди кои ја даваат неговата црвена боја. Над 97% од алумината произведена на глобално ниво е преку Баеровиот процес; за секој тон (2.200 lb) произведена алумина, се произведуваат приближно 1 до 1,5 тони (2.200 до 3.300 lb) црвена кал; глобалниот просек е 1,23. Годишното производство на алумина во 2023 година беше над 142 милиони тони (310 милијарди фунти), што резултираше со генерирање на приближно 170 милиони тони (370 милијарди фунти) црвена кал.
Поради ова високо ниво на производство и високата алкалност на материјалот, доколку не се складира правилно, може да претставува значителна опасност за животната средина. Како резултат на тоа, се вложува значителен напор во пронаоѓање подобри методи за безбедно складирање и справување со него, како што е валоризација на отпадот, со цел да се создадат корисни материјали за цемент и бетон.
Поретко, овој материјал е познат и како јаловина од боксит, црвена тиња или остатоци од рафинерија на алумина. Сè повеќе се усвојува името преработен боксит, особено кога се користи во цементни апликации.
2.4 Јаглен
Отпад од јаглен, познат и како отпад од карпа, згура, јагленова јаловина, отпаден материјал, карпест брег, коскена или битуменски отпад, е материјалот што останува од рударството на јаглен, обично како купишта јаловина или депонии. За секој тон тврд јаглен генериран од рударството, остануваат 400 кг отпаден материјал, што вклучува и дел од изгубениот јаглен што е делумно економски обновлив. Отпадот од јаглен се разликува од нуспроизводите од согорувањето на јаглен, како што е пепелта.
Куповите отпад од јаглен можат да имаат значителни негативни последици врз животната средина, вклучително и истекување на остатоци од железо, манган и алуминиум во водните патишта и кисела дренажа на рудникот. Истекувањето може да создаде контаминација и на површинските и на подземните води. Куповите, исто така, создаваат опасност од пожар, со потенцијал за спонтано палење. Бидејќи повеќето отпад од јаглен содржат токсични компоненти, не се обновуваат лесно со повторно садење со растенија како што се плажните треви.
3 Економија
Раните рударски операции честопати не преземале соодветни чекори за да ги направат областите со јаловина еколошки безбедни по затворањето. Современите рудници, особено оние во јурисдикции со добро развиени регулативи за рударство и оние што ги управуваат одговорни рударски компании, применуваат валоризација на отпадот за повторна преработка на отпадни материјали и честопати вклучуваат санација и соодветно затворање на јаловиштата во нивните трошоци и активности. На пример, покраината Квебек, Канада, бара не само поднесување на план за затворање пред почетокот на рударската активност, туку и депонирање на финансиска гаранција еднаква на 100% од проценетите трошоци за рехабилитација. Јаловинските брани често се најзначајната еколошка одговорност за рударски проект.
Рудниците од јаловина може да имаат економска вредност во врзувањето на јаглеродот поради големата изложена површина на минералите.
4 Загриженост за животната средина
Уделот на јаловината во однос на рудата може да се движи од 90 до 98% за некои бакарни руди до 20–50% за другите (помалку вредни) минерали. Отфрлените минерали и карпи ослободени преку рударство и преработка имаат потенцијал да ја оштетат животната средина со ослободување на токсични метали (арсен и жива се два главни виновници), со киселинска дренажа (обично со микробно дејство врз сулфидните руди) или со оштетување на водниот див свет кој зависи од чиста вода (наспроти суспензии).
Јаловиштето може да биде и извор на кисела дренажа, што доведува до потреба од постојано следење и третман на водата што минува низ браната за јаловиште; трошоците за чистење на рудникот обично биле 10 пати поголеми од проценките на рударската индустрија кога станувало збор за кисела дренажа.
4.1 Катастрофи
Најголемата опасност од јаловинските базени е уривањето на браната, а најпубликуваниот уривање во САД е уривањето на браната за кашеста маса од јаглен во поплавата на потокот Бафало во Западна Вирџинија во 1972 година, во која загинаа 125 лица; други уривања вклучуваат еколошка катастрофа кај реката Ок Теди во Нова Гвинеја, која го уништи рибниот фонд на реката Ок Теди. Во просек, низ целиот свет, секоја година се случува една голема несреќа поврзана со брана за јаловина.
Други катастрофи предизвикани од дефекти на браната за јаловина се излевањето на цијанид во Баја Маре во 2000 година и несреќата во фабриката за алуминиум оксид Ајка. Во 2015 година, уривањето на браната за јаловина на железна руда во рудничкиот комплекс „''Германо''“ во Минас Жераис, Бразил, била најголемата еколошка катастрофа во земјата. Пукањето на браната предизвика смрт на 19 лица поради поплавување на јаловина низводно и погоди околу 400. км од речниот систем Доче со токсични отпадни води и се влеваат во Атлантскиот Океан.
5 Човекови права
Наслагите од јаловина имаат тенденција да се наоѓаат во рурални области или во близина на маргинализирани заедници, како што се домородните заедници. Глобалниот индустриски стандард за управување со јаловина (''GISTM'') препорачува дека „''е потребен процес на длабинска анализа на човековите права за да се идентификуваат и да се адресираат оние кои се најмногу изложени на ризик од јаловина или нејзин потенцијален дефект''“.