최근 중국야금뉴스 기자가 발레(Vale)로부터 7년간의 연구와 약 5천만 헤알(미화 약 87만 8천9백 달러)의 투자 끝에 지속 가능한 발전에 기여하는 고품질 광석 생산 공정을 개발하는 데 성공했다는 소식을 접했습니다. 발레는 이 생산 공정을 브라질 미나스제라이스주의 철광석 채굴 지역에 적용하여, 기존에 댐을 쌓거나 적재하는 방식이 필요했던 광미 처리 공정을 고품질 광석 제품으로 전환했습니다. 이 공정으로 생산된 광석 제품은 건설 산업에 활용될 수 있습니다.
지금까지 베일(Vale)은 규소 함량이 높고 철 함량이 극히 낮으며 화학적 균일성과 입자 크기 균일성이 뛰어난 고품질 광물 모래 제품을 약 25만 톤 생산한 것으로 알려져 있습니다. 베일은 이 제품을 콘크리트, 모르타르, 시멘트 생산 또는 도로 포장용으로 판매하거나 기증할 계획입니다.
Vale의 철광석 사업 부문 부사장인 마르첼로 스피넬리는 “건설 업계에서 모래에 대한 수요가 매우 높습니다. 당사의 철광석 제품은 건설 업계에 안정적인 선택지를 제공하는 동시에 광미 처리로 인한 환경적 영향을 줄여줍니다.”라고 말했습니다.
유엔 통계에 따르면 전 세계 연간 모래 수요는 400억 톤에서 500억 톤에 달합니다. 모래는 물 다음으로 인위적으로 가장 많이 추출되는 천연 자원입니다. 발레(Vale)의 이 광물 모래 제품은 철광석 채굴 과정에서 발생하는 부산물에서 추출됩니다. 원광석은 공장에서 파쇄, 선별, 분쇄, 선광 등의 여러 공정을 거쳐 철광석으로 만들어집니다. 전통적인 선광 공정에서는 부산물로 광미가 발생하며, 이는 댐을 건설하거나 쌓아서 처리해야 합니다. 발레는 선광 단계에서 철광석 부산물을 재처리하여 품질 기준을 충족하고 고품질 광물 모래 제품으로 만듭니다. 발레는 광미를 고품질 광석으로 전환하는 공정을 통해 광물 제품 1톤을 생산할 때마다 광미 1톤을 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 호주 퀸즐랜드 대학교 지속가능 광물 연구소와 스위스 제네바 대학교의 연구진이 현재 베일(Vale)사의 광물 모래 제품의 특성을 분석하는 독립적인 연구를 진행하고 있다고 합니다. 이 연구는 해당 제품이 모래를 대체할 수 있는 지속가능한 대안이 될 수 있는지, 그리고 채굴 활동으로 발생하는 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있는지 여부를 파악하기 위한 것입니다.
발레의 브루쿠투 및 아구알림파 통합 운영 지역 총괄 책임자인 제퍼슨 코라이드는 “이러한 광석 제품은 진정한 친환경 제품입니다. 모든 광석 제품은 물리적 방식으로 처리됩니다. 원료의 화학적 조성은 처리 과정에서 변하지 않았으며, 제품은 무독성이고 무해합니다.”라고 말했습니다.
발레는 2022년까지 100만 톤 이상의 광석 제품을 판매 또는 기증하고, 2023년까지 생산량을 200만 톤으로 늘릴 계획이라고 밝혔습니다. 이 제품의 구매자는 브라질의 미나스제라이스, 에스피리투산투, 상파울루, 브라질리아 등 4개 지역에서 나올 것으로 예상됩니다.
발레의 철광석 시장 담당 이사인 호제리우 노게이라는 "2023년부터 광물 모래 제품의 활용 시장을 더욱 확대할 준비가 되어 있으며, 이를 위해 새로운 사업을 운영할 전담팀을 구성했습니다."라고 밝혔습니다.
"현재 미나스제라이스주의 다른 광산 지역에서도 이 생산 공정 도입을 위한 일련의 준비 작업을 진행하고 있습니다. 또한, 여러 연구 기관과 협력하여 새로운 솔루션을 개발하고 있으며, 철광석의 합리적인 처리에 전념하고 있습니다. 광미는 새로운 아이디어를 제공합니다."라고 발레의 사업 관리자인 앙드레 빌레나는 말했습니다. 발레는 철광석 광산 지역의 기존 인프라를 활용하는 것 외에도, 지속 가능한 광물 모래 제품을 브라질 여러 주에 효율적이고 편리하게 운송하기 위해 대규모 운송 네트워크를 특별히 구축했습니다. "저희의 목표는 철광석 사업의 지속가능성을 확보하는 것이며, 이 새로운 사업을 통해 회사 운영이 환경에 미치는 영향을 최소화하고자 합니다."라고 빌레나는 덧붙였습니다.
Vale은 2014년부터 광미 처리 응용 분야에 대한 연구를 진행해 왔습니다. 2020년에는 광미를 주요 원료로 사용하여 건축 자재를 생산하는 최초의 시범 공장인 피코 벽돌 공장을 개설했습니다. 이 공장은 미나스제라이스주 이타빌리토의 피코 광산 지역에 위치해 있습니다. 현재 미나스제라이스 연방기술교육센터는 피코 벽돌 공장과 적극적으로 기술 협력을 진행하고 있습니다. 센터는 교수, 대학원생, 학부생 및 기술 과정 학생을 포함한 10명 이상의 연구원을 피코 벽돌 공장에 파견하여 직접 연구를 수행하도록 지원했습니다.
발레는 친환경 제품 연구 개발 외에도 광미 발생량을 줄여 채광 활동의 지속가능성을 높이기 위한 다양한 조치를 취해왔습니다. 특히 물을 사용하지 않는 건식 처리 기술 개발에 주력해 왔으며, 현재 발레의 철광석 제품 중 약 70%가 건식 처리 기술로 생산되고 있습니다. 발레는 건식 처리 기술의 활용이 철광석의 품질과 밀접한 관련이 있다고 밝혔습니다. 카라자스 광산 지역의 철광석은 철 함량이 65% 이상으로 높아 분쇄 및 입자 크기별 체질 작업만으로도 처리가 가능하다는 것입니다.
Vale의 자회사는 미세 광석용 건식 자력 분리 기술을 개발했으며, 이를 미나스제라이스주의 시범 공장에 적용했습니다. Vale은 이 기술을 저품위 철광석 선광 공정에 적용하고 있습니다. 첫 번째 상용 공장은 2023년 다바렌 광산 지역에 가동될 예정입니다. Vale은 이 공장의 연간 생산 능력이 150만 톤에 달할 것이며, 총 투자액은 1억 5천만 달러에 이를 것으로 예상한다고 밝혔습니다. 또한 Vale은 그레이트 바르진 광산 지역에 광미 여과 시설 1곳을 가동했으며, 2022년 1분기에 브루쿠투 광산 지역에 1곳, 타그빌라 광산 지역에 2곳 등 총 3곳의 광미 여과 시설을 추가로 가동할 계획입니다.