Vale은 불법적으로 채굴되는 모래를 대체할 수 있도록 인증된 지속 가능한 모래 제품 약 25만 톤을 생산했습니다.

발레(Vale)는 7년간의 연구와 약 5천만 헤알의 투자 끝에 건설 산업에 활용 가능한 고품질 모래 제품 생산 공정을 개발했습니다. 이 회사는 미나스 제라이스 주의 철광석 채굴 지역에 이 모래 제품 생산 공정을 적용하여, 기존에 댐을 쌓거나 쌓아 올려야 했던 모래 자재를 제품으로 전환했습니다. 생산 공정은 철광석 생산과 동일한 품질 관리를 거칩니다. 올해 발레는 약 25만 톤의 지속 가능한 모래 제품을 생산했으며, 이를 콘크리트, 모르타르, 시멘트 생산 또는 도로 포장용으로 판매하거나 기증할 계획입니다.

Vale의 철광석 사업 부문 부사장인 마르첼로 스피넬리 씨는 모래 제품이 보다 지속 가능한 운영 방식의 결과물이라고 말했습니다. 그는 "이 프로젝트를 통해 우리는 내부적으로 순환 경제를 구축하게 되었습니다. 건설 업계에서 모래에 대한 수요는 엄청납니다. 우리의 모래 제품은 건설 업계에 믿을 수 있는 대안을 제공하는 동시에 광미 처리로 인한 환경적, 사회적 영향을 줄입니다."라고 말했습니다.

벌코우투 광산 지역의 지속 가능한 모래 제품 저장 야드

유엔 추산에 따르면 전 세계 연간 모래 수요는 약 400억~500억 톤에 달합니다. 모래는 물 다음으로 가장 많이 개발되는 천연자원이 되었으며, 전 세계적으로 불법적이고 약탈적인 방식으로 개발되고 있습니다.

Vale의 지속 가능한 모래 제품은 철광석 채굴의 부산물로 간주됩니다. 자연에서 채굴된 암석 형태의 원광석은 공장에서 파쇄, 선별, 분쇄 및 선광과 같은 여러 물리적 가공 과정을 거쳐 철광석이 됩니다. Vale의 혁신은 선광 단계에서 철광석 부산물을 필요한 품질 기준을 충족하고 상업용 제품으로 만들 때까지 재처리하는 데 있습니다. 전통적인 선광 공정에서는 이러한 물질이 광미가 되어 댐을 쌓거나 매립하는 방식으로 처리됩니다. 하지만 Vale의 모래 제품 1톤을 생산할 때마다 광미 1톤의 발생량이 감소합니다.

철광석 처리 공정에서 생산되는 모래 제품은 100% 인증을 받았습니다. 이 모래는 규소 함량이 높고 철 함량은 극히 낮으며, 화학적 균일성과 입자 크기 균일성이 뛰어납니다. 브루쿠투 및 아구알림파 통합 운영 지역의 총괄 책임자인 제퍼슨 코라이드 씨는 이러한 종류의 모래 제품은 위험하지 않다고 밝혔습니다. "저희 모래 제품은 기본적으로 물리적인 방법으로 가공되며, 가공 과정에서 재료의 화학적 조성이 변하지 않기 때문에 무독성이며 인체에 무해합니다."

Vale의 모래 제품을 콘크리트 및 모르타르에 사용하는 것은 최근 브라질 과학 연구소(IPT), Falcão Bauer 및 ConsultareLabCon이라는 세 곳의 전문 연구소로부터 인증을 받았습니다.

호주 퀸즐랜드 대학교 지속가능 광물 연구소와 스위스 제네바 대학교의 연구진은 베일(Vale) 사의 모래 제품 특성을 분석하는 독립적인 연구를 진행하고 있습니다. 이번 연구는 광석에서 추출한 이 대체 건축 자재가 지속가능한 모래 공급원이 될 수 있는지, 그리고 광산 활동으로 발생하는 폐기물량을 크게 줄일 수 있는지 알아보기 위한 것입니다. 연구진은 광석 부산물을 가공하여 생산된 모래 제품을 "광석 모래(oresand)"라고 부릅니다.

생산 규모

발레는 2022년까지 100만 톤 이상의 모래 제품을 판매하거나 기증하는 데 전념하고 있습니다. 주요 구매자는 미나스제라이스, 에스피리투산투, 상파울루, 브라질리아 등 4개 지역입니다. 발레는 2023년까지 모래 제품 생산량이 200만 톤에 이를 것으로 예상하고 있습니다.

"저희는 2023년부터 모래 제품의 활용 시장을 더욱 확대할 준비가 되어 있습니다. 이를 위해 새로운 사업에 투자할 전담팀을 구성했습니다. 이 팀은 시장 수요를 충족하기 위해 기존 생산 공정에 모래 제품 생산 공정을 적용할 것입니다."라고 발레 철광석 마케팅 담당 이사인 호제리우 노게이라 씨는 밝혔습니다.

Vale은 현재 미나스제라이스 주 산곤살로 데 아바이사우에 있는 브루쿠투 광산에서 모래 제품을 생산하고 있으며, 생산된 모래는 판매되거나 기증될 예정입니다.

미나스제라이스주의 다른 광산 지역들도 모래 생산 공정을 도입하기 위해 환경 및 채굴 방식을 조정하고 있습니다. 발레의 신사업 책임자인 앙드레 빌헤나 씨는 "이러한 광산 지역에서는 규소 함량이 높은 모래가 생산되는데, 이는 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있습니다. 우리는 대학, 연구 센터, 국내외 기업을 포함한 여러 기관과 협력하여 새로운 철광석 폐기물 활용 방안을 개발하고 있습니다."라고 강조했습니다.

발레는 철광석 채굴 지역의 기존 인프라를 활용하는 것 외에도 브라질 여러 주에 모래 제품을 운송하기 위해 철도와 도로로 구성된 운송 네트워크를 개발했습니다. 베레나 사장은 "우리의 목표는 철광석 사업의 지속가능성을 확보하는 것입니다. 이 새로운 사업을 통해 환경에 미치는 영향을 최소화하는 동시에 고용을 증진하고 소득을 증대할 수 있는 기회를 모색하고자 합니다."라고 덧붙였습니다.

친환경 제품

Vale은 2014년부터 광미 활용에 대한 연구를 진행해 왔습니다. 작년에는 광산 활동에서 발생하는 광미를 주원료로 사용하여 건축 자재를 생산하는 최초의 시범 공장인 푸쿠 벽돌 공장(Puku Brick Factory)을 개설했습니다. 이 공장은 미나스제라이스주 이타빌리토의 피코 광산 지역에 위치해 있으며, 철광석 가공 과정에서 순환 경제를 촉진하는 것을 목표로 합니다.

미나스제라이스 연방 과학기술교육센터와 피코 벽돌 공장은 기술 협력을 시작했으며, 교수, 실험실 기술자, 대학원생, 학부생 및 기술 과정 학생을 포함한 10명의 연구원을 공장에 파견했습니다. 협력 기간 동안 연구원들은 공장 부지에서 연구를 수행하며, 연구 개발 과정에서 생산되는 제품은 외부에 판매되지 않습니다.

Vale은 또한 이타주바 연방대학교 이타비라 캠퍼스와 협력하여 포장용 모래 제품 활용 방안을 연구하고 있습니다. 회사는 해당 지역에 포장용으로 사용할 모래 제품을 기증할 계획입니다.

보다 지속가능한 채굴

Vale은 친환경 제품 개발 외에도 광미를 줄이고 채광 활동의 지속가능성을 높이기 위한 다양한 조치를 취해왔습니다. 특히 물을 사용하지 않는 건식 처리 기술 개발에 주력해 왔습니다. 현재 Vale의 철광석 제품 중 약 70%가 건식 처리 방식으로 생산되고 있으며, 연간 생산 능력이 4억 톤으로 증대되고 신규 프로젝트가 가동되더라도 이 비율은 변함없이 유지될 것입니다. 2015년에는 건식 처리 방식으로 생산된 철광석이 전체 생산량의 40%에 불과했습니다.

건식 공정의 사용 가능 여부는 채굴된 철광석의 품질과 관련이 있습니다. 카라자스 지역의 철광석은 철 함량이 높아(65% 이상) 입자 크기에 따라 분쇄 및 선별하는 공정만 거치면 됩니다.

미나스제라이스 주의 일부 광산 지역에서 채굴되는 철광석의 평균 철 함량은 40%에 달합니다. 전통적인 처리 방식은 선광 과정에 물을 첨가하여 철 함량을 높이는 것입니다. 이렇게 얻은 대부분의 광미는 광미댐이나 구덩이에 쌓입니다. 발레(Vale)는 저품위 철광석 선광을 위해 건식 자력 분리(FDMS) 기술이라는 다른 기술을 사용하고 있습니다. 철광석의 자력 분리 공정은 물을 필요로 하지 않기 때문에 광미댐을 사용할 필요가 없습니다.

미세 광석용 건식 자력 분리 기술은 브라질의 뉴스틸(NewSteel)에서 개발되었으며, 뉴스틸은 2018년 발레(Vale)에 인수되었습니다. 이 기술은 미나스제라이스주의 시범 공장에서 적용되어 왔습니다. 첫 번째 상용 공장은 2023년 바르젬 그란데(Vargem Grande) 운영 지역에 가동될 예정입니다. 이 공장은 연간 150만 톤의 생산 능력을 갖추고 총 1억 5천만 달러가 투자될 것입니다.

광미댐 수요를 줄일 수 있는 또 다른 기술은 광미를 여과하여 건식 적재하는 것입니다. 연간 철광석 생산 능력이 4억 톤에 도달하면, 6천만 톤(총 생산 능력의 15%) 중 대부분은 이 기술을 사용하여 광미를 여과 및 저장할 것입니다. 발레(Vale)는 그레이트 바르진(Great Varzhin) 광산 지역에 광미 여과 시설을 가동했으며, 2022년 1분기에 브루쿠투(Brucutu) 광산 지역에 1곳, 이타비라(Itabira) 광산 지역에 2곳 등 총 3곳의 광미 여과 시설을 추가로 가동할 계획입니다. 이후에는 기존 습식 선광 공정으로 생산된 철광석은 총 생산 능력의 15%만을 차지하게 되고, 발생하는 광미는 광미댐이나 폐쇄된 광산 구덩이에 저장될 것입니다.