Arena mineral: una fuente sostenible de arena que reduce los residuos mineros

La Universidad de Queensland, a través de su Instituto de Minerales Sostenibles, y la Universidad de Ginebra divulgaron esta semana un informe que indica que la arena del proceso de producción de minerales puede contribuir a resolver dos importantes problemas ambientales: reducir la extracción de arena del medio natural y la generación de relaves mineros.

Para este informe, Vale facilitó el muestreo de su Arena Sostenible que produce en la mina de Brucutu (MG).

a Arena Sostenible de Vale es un coproducto del procesamiento del mineral de hierro. A partir de ajustes en la operación, el material arenoso, que antes se disponía en pilas y diques, ahora se procesa y se transforma en un producto, siguiendo los mismos controles de calidad que en la producción de mineral de hierro.

Los científicos bautizaron el producto del proceso como “arena mineral”, que separa y reutiliza materiales similares a la arena de los residuos mineros antes de que se añadan al flujo de basura.

Los resultados del informe determinaron que el material muestreado es inerte y no tóxico, y puede ser adecuado para ciertas aplicaciones, ya sea por sí solo o como parte de una mezcla.

El informe constata que, desde un punto de vista técnico, la arena procedente de las explotaciones de mineral de hierro puede ser un sustituto directo de la arena extraída del medio ambiente en la fabricación de ladrillos, pavimentos, en terraplenes y en la fabricación de cemento. Mezclada con arena más gruesa y otros áridos, puede utilizarse en la producción de hormigón y mortero, en el drenaje y la mejora del suelo y en el tratamiento del agua.

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La evaluación del ciclo de vida de la “arena mineral”, basada en el caso de la Arena Sostenible de Vale, también muestra que este material tiene el potencial de presentar menores emisiones netas de carbono durante su producción en comparación con la arena extraída del medio ambiente. Sin embargo, para tener una mejor idea del potencial de esta reducción, es necesario llevar a cabo una evaluación de la etapa de transporte del producto, que no fue cubierta en este estudio de 12 meses.

“Si estos resultados se pueden replicar con otros tipos de minerales, existe la posibilidad de lograr reducciones importantes en los relaves mineros globales”, dijo Daniel Franks, coautor del informe, en un comunicado de prensa.

“Al mapear ubicaciones mineras en todo el mundo y modelar el consumo global de arena, descubrimos que casi un tercio de los sitios mineros pueden encontrar al menos algo de demanda de arena mineral dentro de un rango de 50 kilómetros. Esto podría contribuir a una reducción de al menos un 10 % en el volumen de generación de relaves en cada sitio. Simultáneamente, casi la mitad del mercado mundial de arena (por volumen) podría encontrar una fuente local de arena mineral”.

En opinión de Franks, el mineral de arena podría reemplazar potencialmente 1.000 millones de toneladas métricas de demanda de arena en China.

“Tener en cuenta la coproducción de mineral-arena es una ventaja significativa para las empresas mineras: reduce los grandes relaves que dificultan las actividades mineras operativas, mientras que al mismo tiempo puede generar ingresos adicionales. La arena mineral es un paso hacia una ‘mina sin relaves’”, dijo el coautor Pascal Peduzzi.

Peduzzi dijo que el próximo paso para el equipo de investigación es colaborar con los actores del mercado agregado para demostrar el proceso de abastecimiento de arena y mineral y el rendimiento del material.

El Dato

En 2021, Vale comenzó a vender Arena Sostenible. Se procesaron unas 250.000 toneladas de arena que se destinaron a la venta o a la donación para su uso en hormigón, mortero, materiales prefabricados, artefactos, cemento y pavimentación de carreteras. Cada tonelada de arena producida representa una tonelada menos de residuos que se eliminan en pilas o presas.

A finales de marzo, Vale inauguró la primera carretera de Brasil que utiliza “arena de mineral” en las cuatro capas del pavimento. La carretera de 425 metros de longitud en la mina de Cauê, en Itabira (MG), será monitorizada durante dos años con 96 sensores de presión, temperatura, deformación y humedad. Las pruebas realizadas durante cinco años en laboratorio mostraron un aumento de la vida útil de alrededor del 50% y una reducción de costes del 20% en comparación con los materiales más utilizados para la construcción de carreteras, como la arena extraída del medio ambiente. Además, cada kilómetro de pavimento puede consumir hasta 7.000 toneladas de residuos.