Tama odpadowa - Tailings dam

Syncrude Tama odpadowa , Fort McMurray , Alberta

Odpady zapora jest zwykle ziemi wypełnienie nasypu zapory stosowany do przechowywania produktów ubocznych górniczych operacji po oddzieleniu rudy od skały płonnej . Odpady mogą być cieczą, ciałem stałym lub zawiesiną drobnych cząstek i zwykle są wysoce toksyczne i potencjalnie radioaktywne . Stałe odpady poflotacyjne są często wykorzystywane jako część samej konstrukcji.

Tamy odpadowe należą do największych konstrukcji inżynierskich na ziemi. Syncrude Mildred Lake odrzutów Dyke w Alberta , Kanada, to wał zapory około 18 km (11 mil) długości i od 40 do 88 m (131 do 289 stóp) wysokości. Jest to największa konstrukcja zapory na ziemi pod względem objętości, a od 2001 roku uważano ją za największą konstrukcję ziemną na świecie pod względem objętości wypełnienia.

Istnieją kluczowe różnice między tamami osadniczymi a bardziej znanymi tamami hydroelektrycznymi . Tamy odpadów przeróbczych są przeznaczone do stałego przetrzymywania, co oznacza, że mają „pozostać tam na zawsze”. Miedź , złoto , uran i inne operacje wydobywcze wytwarzają różne rodzaje odpadów, w większości toksycznych, które stanowią różne wyzwania dla długoterminowego zabezpieczenia.

Szacuje się, że na całym świecie znajduje się 3500 aktywnych repozytoriów odpadów przeróbczych, chociaż nie ma pełnego spisu, a całkowita liczba jest kwestionowana. W przeciętnym roku można by oczekiwać, że wystąpi od 2 do 5 „poważnych” awarii tamy wraz z 35 „drobnymi” awariami. Zakładając, że liczba 3500 jest poprawna, ten wskaźnik awaryjności jest „o ponad dwa rzędy wielkości wyższy niż wskaźnik awaryjności konwencjonalnych zapór retencyjnych”. Ocena odpowiedzialnych praktyk górniczych przeprowadzona w 2020 r. przez Fundację Odpowiedzialnego Górnictwa (Responsible Mining Foundation ) wykazała, że firmy poczyniły niewielkie lub żadne postępy w poprawie dokumentacji i praktyk bezpieczeństwa tych stawów.

Struktura

W przeciwieństwie do zapór retencyjnych, wysokość zapory przeróbczej jest zwykle zwiększana (podnoszona) przez cały okres eksploatacji kopalni. Zazwyczaj buduje się tamę podstawową lub startową, która wypełniając się mieszaniną odpadów poflotacyjnych i wody, jest podnoszona. Materiałem użytym do wzniesienia tamy mogą być odpady przeróbcze (jeśli ich właściwości są odpowiednie), nasyp ziemny lub skalny.

Tama Wheal Jane Tailings, Zachodnia Kornwalia , Anglia

Istnieją trzy rodzaje tamy podnosi, w górę , w dół i w linii środkowej , nazwane według względnego położenia nowego grzebienia zapory w stosunku do poprzedniego. Konkretny zastosowany projekt zależy od topografii , geologii, klimatu, rodzaju odpadów przeróbczych i kosztów. Górna tama odpadów poflotacyjnych składa się z trapezoidalnych nasypów zbudowanych na górze, ale stykających się z grzbietem innego, przesuwając grzbiet dalej w górę rzeki. Tworzy to stosunkowo płaską stronę dolną i postrzępioną stronę górną, która jest podtrzymywana przez szlam przeróbki w retencjonowaniu. Konstrukcja dolna odnosi się do sukcesywnego podnoszenia nasypu, które umieszcza wypełnienie i koronę dalej w dół rzeki. Centralna zapora ma kolejne zapory nasypu zbudowane bezpośrednio na drugim, podczas gdy wypełnienie jest umieszczone po stronie dolnego dla wsparcia, a gnojowica wspiera stronę górną.

Lista największych zapór odpadów przeróbczych

Ranga	Nazwa	Kraj	Rok Zakończony	Wysokość konstrukcji [m]	Kubatura konstrukcji [10 ⁶ m ³ ]	Pojemność zbiornika [10 ⁹ m ³ ]	Moc zainstalowana [MW]	Rodzaj
1	Syncrude Tama Odpadów Mildred MLSB	Kanada	1995	88	540/720	0,35	Nie dotyczy	TE
2	Syncrude Tama odpadowa Mildred SWSS	Kanada	2010	40-50	119	0,25	Nie dotyczy	TE
3	Misja ASARCO Tama odpadków kopalnianych .	Stany Zjednoczone	1973	30	40,1	0	Nie dotyczy	ER

Typ: TE - Ziemia; ER - wypełnienie skalne; PG - Grawitacja betonu; CFRD - betonowe wypełnienie licowe

Obawy

Standard publicznego zgłaszania incydentów dotyczących tamy odpadów przeróbczych jest niski. Duża liczba pozostaje całkowicie niezgłoszona lub brakuje podstawowych faktów, gdy są zgłaszane. Nie ma kompleksowej bazy danych dotyczących historycznych awarii. Według inżyniera górnictwa Davida M Chambersa z Centrum Nauki w Udziałie Publicznym, 10 000 lat to „ostrożne oszacowanie” tego, jak długo większość zapór przeróbczych będzie potrzebować, aby zachować integralność strukturalną.

Współczynnik awaryjności

Brak jakiejkolwiek kompleksowej bazy danych zapór przeróbczych uniemożliwił przeprowadzenie miarodajnej analizy, albo porównań brutto (takich jak porównania między krajami lub awarii zapory przeróbczej w porównaniu do wskaźników awarii zapory wodnej) lub analizy awarii technicznych, aby zapobiec przyszłym incydentom. Zapisy są bardzo niekompletne w odniesieniu do kluczowych elementów danych: projektowanej wysokości zapory, powierzchni projektowej, rodzaju konstrukcji (w górę, w dół, linia środkowa), wieku, projektowanej żywotności, statusu budowy, statusu własności, wydajności, wielkości uwolnienia, bicia itp.

Interdyscyplinarny raport z badań z 2015 r. ponownie skompilował oficjalny światowy zapis awarii i poważnych incydentów tamy osadowej i zaoferował ramy do zbadania dotkliwości i konsekwencji poważnych incydentów. Raport ten pokazuje korelację między wskaźnikami awaryjności a tempem produkcji rudy miedzi, a także ustala związek między pogonią za niższymi gatunkami rudy, która wytwarza większe ilości odpadów, a coraz bardziej poważnymi wypadkami. Z tego powodu w krajach takich jak Chile, gdzie jest ich ponad 740 rozsianych po całym kraju, uruchomiono kilka programów mających na celu uczynienie zapór ogonowych bardziej zrównoważonymi.

Szkody środowiskowe Environmental

Katastrofa tamy Bento Rodrigues , 2015

Produkty uboczne wydobycia i przetwarzania gromadzone w tamach przeróbczych nie są częścią aerobowych systemów ekologicznych i są niestabilne. Mogą szkodzić środowisku poprzez uwalnianie toksycznych metali (m.in. arsenu i rtęci), odwadnianie kwasem (zwykle poprzez działanie mikrobiologiczne na rudy siarczkowe) lub uszkadzanie dzikich zwierząt wodnych, które opierają się na czystej wodzie.

Awarie tamy przeróbczej powodujące znaczne szkody ekologiczne obejmują:

dam katastrofa Brumadinho , Brazylia, 25 stycznia 2019, gdzie aż 252 osób, są ujęte, a co najmniej 134 są martwe. Katastrofa uwolniła 12 milionów metrów sześciennych odpadów żelaznych prowadzących do rzeki Paraopeba .

Katastrofa zapory w Bento Rodrigues , Brazylia, 5 listopada 2015 r., uważana za najgorszą katastrofę ekologiczną w historii Brazylii, zginęła 19 osób, gdy zapora ograniczająca rudę żelaza uległa awarii i uwolniła 60 milionów metrów sześciennych odpadów żelaznych.
kopalni Góra Polley , British Columbia , 4 sierpnia 2014 roku, która wydała 10 milionów metrów sześciennych wody i 4,5 miliona metrów sześciennych metali-laden odpady ze zbiornika do przechowywania.
katastrofy ekologicznej Ok Tedi w Nowej Gwinei , który zniszczył rybnych Tedi rzeki Ok , nieprzerwanie od 1984 przez 2013
Kopalnia metali Sotkamo, Finlandia, 4 listopada 2012 r., wypuściła „setki tysięcy metrów sześciennych” ścieków, które podniosły stężenie uranu, niklu i cynku w pobliskiej rzece Snow River, do co najmniej 10-krotnie wyższego poziomu szkodliwego.
wypadek w fabryce tlenku glinu Ajka , Węgry, 4 października 2010 r., w wyniku którego uwolniono milion metrów sześciennych czerwonego błota , produktu odpadowego rafinacji aluminium, zalewając wioskę Kolontár i zabijając rzekę Marcal .
wyciek cyjanku Baia Mare , Rumunia, 30 stycznia 2000 r., nazwany najgorszą katastrofą ekologiczną w Europie od czasu katastrofy w Czarnobylu
Doñana katastrofa , południowa Hiszpania, 25 kwietnia 1998, która wydała 4 miliony-5 milionów metrów sześciennych kwaśne odpady zawierające metale ciężkie.
Church Rock uranu młyn wyciek w stanie Nowy Meksyk, 16 lipca 1979, największego uwolnienia odpadów promieniotwórczych w historii USA
trzy odpady górnicze uranu tamy w pobliżu miasta Ak-Tuz , dzisiejszego Kirgistanu , załamał się w grudniu 1964 roku trzęsienie ziemi, uwalniając 60% ich objętości radioaktywnego (600.000 metrów sześciennych (21000000 cu ft)) do rzeki Kichi-Kemin i jego rolnicze dolina
incydent z 7 kwietnia 1961 r. uwolnił 700 000 metrów sześciennych (25 000 000 stóp sześciennych) odpadów kopalni uranu z operacji organizacji Wismut z czasów sowieckich do rzeki Zwickauer Mulde w miejscowości Oberrothenbach
te odpady Majłuusuu dam awarii także w radziecko-era Kirgistanie w dniu 16 kwietnia 1958 roku, spowodowało niekontrolowane uwolnienie 600.000 metrów sześciennych (21000000 cu stóp) od radioaktywne odpady uranu kopalni w rozlać dół do części gęsto zaludnionych Dolina Fergańska

Stawy osadowe mogą być również źródłem kwaśnego odwadniania , co powoduje konieczność stałego monitorowania i oczyszczania wody przepływającej przez tamę osadową. Na przykład w 1994 r. operatorzy kopalni Olympic Dam , Western Mining Corporation , przyznali, że ich zbiorniki przeróbcze uranu uwolniły do 5 milionów m3 skażonej wody do podglebia. Koszt oczyszczenia kopalni był zazwyczaj 10 razy wyższy od szacunków przemysłu wydobywczego, gdy chodziło o odwadnianie kwasem.

Ofiary wypadku

Poniższa tabela zawierająca najbardziej śmiercionośne znane awarie zapory odpadów poflotacyjnych nie jest wyczerpująca, a liczby ofiar są szacunkowe.

Zapora/incydent	Rok	Lokalizacja	Ofiary śmiertelne	Detale
1962 Huogudu (火谷都), awaria chińskiego stawu osadowego	26 września 1962	Huogudu (火谷都), Gejiu，Prowincja Yunan , Chiny	171	Dostępnych jest kilka szczegółów. Zawalił się zbiornik odpadów przeróbczych w kopalni cyny zarządzanej przez Yunnan Tin Group. Wzrost o 368 mln m ³ . Jedno źródło podaje 171 zabitych, a kolejne 92 rannych; inny ma datę 26 września.
Mina Płakalnica	01 maja 1966	Wraca , Bułgaria	480+	Uszkodziła tama odpadów przeróbczych w kopalni miedzi Plakalnitsa w pobliżu miasta Vratsa. Łącznie 450 000 m3 błota i wody zalało Vratsę i pobliską wioskę Zgorigrad, która doznała rozległych zniszczeń. Oficjalna liczba ofiar śmiertelnych wynosi 107, ale nieoficjalne szacunki wskazują na ponad 480.
Awaria zapory Certej	30 października 1971	Kopalnia Certej , Rumunia	89	Zawaliła się zbyt wysoka tama odpadów przeróbczych, zalewając Certeju de Sus toksycznymi odpadami.
Powódź w Buffalo Creek	26 lutego 1972	Wirginia Zachodnia , Stany Zjednoczone	125	Niestabilna, luźno skonstruowana zapora stworzona przez lokalną firmę wydobywczą węgla , zawaliła się podczas ulewnego deszczu. 1121 rannych, 507 zniszczonych domów, ponad 4000 bez dachu nad głową.
Tama Val di Stava	18 lipca 1985	Tesero , Włochy	268	Słaba konserwacja i niski margines błędu w projekcie; rury wylotowe uległy awarii, co doprowadziło do nacisku na tamę i nagłego zawalenia. Dziesięć osób zostało ostatecznie skazanych za zabójstwo i inne zarzuty.
Mufulira	1970	Zambia	89	Zbiornik odpadów przeróbczych przerwał się i zawalił w znajdującej się poniżej kopalni miedzi, zabijając 89 pracowników nocnej zmiany.
Katastrofa Aberfan	21 października 1966	Walia	144	Zawalenie się i osunięcie się hałdy urobku nagromadzonego nad miastem górniczym na niestabilnym geologicznie gruncie zabiło 28 dorosłych i 116 dzieci (nie konstrukcja inżynierska)
Hpakant katastrofa w kopalni jadeitu	25 października 2015	Myanmar	113	Hałda żużlu podobno używana przez wielu operatorów w tym regionie wydobycia jadeitu stała się niestabilna i zalała pobliskie domy (nie konstrukcja inżynieryjna)
Osuwisko El Cobre	28 marca 1965	Chile	300	Wstrząsy wywołane trzęsieniem ziemi o sile 7,4 spowodowały awarię dwóch tam w kopalni miedzi El Soldado. Wynikający z tego przepływ zniszczył miasto El Cobre.
Awaria zapory Merriespruit	22 lutego 1994	Wirginia, Wolne Państwo , Republika Południowej Afryki	17	Tama odpadów przeróbczych Merriespruit przekryta podczas ulewnych deszczy. Szacowany przepływ 600 000 m3 (1,2 miliona ton) odpadów przeróbczych dotarł do oddalonego o 2 kilometry miasta Merriespruit. Z siedemnastoma ofiarami śmiertelnymi pochłonęły dziesiątki domów.
Osuwisko Taoshi	08 września 2008	Linfen , prowincja Shanxi , Chiny	254+	Odpady z kopalni żelaza, dawniej administrowane przez państwo, a następnie oddawane w ręce prywatne, o 8 rano zawaliły się we wsi
Katastrofa tamy Bento Rodrigues	05 listopada 2015 r.	Mariana , Minas Gerais , Brazylia	19	Zapora odpadów przeróbczych w kopalni rudy żelaza, której współwłaścicielami są Vale SA i BHP, uległa katastrofalnej awarii, uwalniając około 60 milionów metrów sześciennych odpadów żelaznych do rzeki Doce, która docierała do Oceanu Atlantyckiego .
Katastrofa tamy Brumadinho	25 stycznia 2019	Brumadinho , Minas Gerais , Brazylia	259+	Katastrofalną awarię uległa zapora odpadów przeróbczych w kopalni rudy żelaza zarządzanej przez Vale SA .

Największe awarie

Poniższa lista skupia się na największych awariach tamy odpadów przeróbczych:

Nazwa	Uwolniona objętość [10 ³ m ³ ]	Data awarii	Kraj	Konsekwencje środowiskowe	Pojemność zbiornika [10 ³ m ³ ]	Typ zapory	Uwagi
Padcal nr 2	80 000 32 000	1992 2 stycznia	Filipiny	Uszkodzone „duże połacie pierwszorzędnych gruntów rolnych”; kopalnia zapłaciła kary do prowincjonalnego skarbca Pangasinan.	80 000		Kopalnia miedzi. Zawaliła się ściana zapory.
Katastrofa tamy Mariana (Bento Rodrigues, Samarco)	60 000 32 000	2015 listopad 5	Brazylia	Znaczące skażenie Rio Doce i Oceanu Atlantyckiego .	55 000		Odpady rudy żelaza Flávio Fonseca de Carmo, Luciana Hiromi et. wsp powiedzieć 43x10 ⁶ m ³ odrzutów, które uwalniane jest 80% zapamiętanej objętości.
Katastrofa tamy Brumadinho	12.000	2019 Styczeń 25	Brazylia	Metale w odpadach, które mają być włączone do gleby rzek.		Ziemia	Odpady rudy żelaza.
Awaria fabryki tlenku glinu Ajka	1000	2010 Październik 4	Węgry	Odpady zgasiły całe życie w rzece Marcal, alkaliczne błoto dotarło do Dunaju			Czerwone błoto
Sipalay	30 000	1982 Listopad 8	Filipiny	„Rozległe zalewanie gruntów rolnych do 1,5 m wysokości”	37 000		Awaria zapory z powodu poślizgu fundamentu
Góra Polley	15 000 23 600	4 sierpnia 2014 r	Kanada		74 000		4,5 Mm ³ woda, 10 Mm ³ obciążone metalami odpady poflotacyjne plus woda międzywęzłowa w odpadach.
Cyjanamid amerykański	11 400	1962	USA	Kwaśna woda spływała na teren podmokły zwany Hooker's Prairie. Był tam zawarty i wapnowany przed zrzutem do południowego odcinka rzeki Alafia.			Fosforan, Floryda.
Padcal nr 3	5000-10 000	2012 sierpień 3	Filipiny	Rzeki Balog i Agno są silnie zanieczyszczone.	250 000 102 000		Kopalnia miedzi
Jezioro Pinchi	6 000-8 000	2004 listopad 30	Kanada	Tlatzen First Nation twierdzi, że rtęć zniszczyła łowisko w jeziorze.			Zapada się tama ograniczająca odpady kopalni rtęci.
Kopalnia Payne Creek	6800	1994 2 października	USA				Woda z glinianego osadnika. Większość uwolnień zawartych na sąsiednim obszarze górniczym; 500 000 m ³ uciekło do potoku
Katastrofa Doñany	4500 6800	1998 25 kwietnia	Hiszpania		15 000		Kwaśne odpady zawierające metale ciężkie
Kopalnia Omai	4200	1995 sierpień 19	Gujana		5250		Kopalnia złota. Uwalnianie odpadów poflotacyjnych zawierało cyjanek.
Elektrownia Kingston	4100	2008 grudzień 22	USA	Metale ciężkie; zabijanie dużych ryb; miasto zalane;			Zawiesina popiołu lotnego z elektrowni węglowej.
Bałka Cuficzewa	3500	1981 styczeń 20	związek Radziecki		27 000		Żelazo.
Los Cedros	1500-3000	1937 27 maja	Meksyk	> 300 ofiar śmiertelnych wśród ludzi	25 000 (szacunkowo)		Kopalnia srebra i złota.
Quinette, Maemot	2500	1985	Kanada	Dolina rzeki wypełniona odpadami na 2,5 km.			Kopalnia Węgla.
Rio Pomba Cataguases	2000	2007 10 stycznia	Brazylia				Kopalnia boksytu (aluminium)
Tyrone, Nowy Meksyk	2000	1980 13 października	USA	Odpady poflotacyjne płyną 8 km w dół rzeki i zalewają pola uprawne.			Kopalnia miedzi.
Kopalnia Hopewell	1900	1994 Listopad 19	USA	Rozlać się na tereny podmokłe i rzekę Alafia			Woda z glinianego osadnika
Merriespruit	690	1994 22 lutego	Afryka Południowa	Gnojowica przebyła 2 km, pokrywając około 1 ⁄ 2 km ² . 17 ofiar śmiertelnych.	7040		Kopalnia złota.
2008 lawina błotna Shanxi		2008	Chiny

Zobacz też

Stawy osadowe piasków roponośnych (Kanada)

Languages

In other projects