تریبون معدن | شرکت‌های بزرگ معدنی استرالیا در حال آزمایش فناوری پیشرفته‌ای هستند که می‌تواند روند آنالیز و ارزیابی سنگ‌آهن را متحول کند؛ فناوری‌ای که با هدف تولید سنگ‌آهن با خلوص بالاتر و کاهش میزان ناخالصی‌ها برای صنعت فولاد توسعه یافته و قادر است زمان بررسی نمونه‌های معدنی را از چندین ماه به تنها یک روز کاهش دهد.

این فناوری که توسط شرکت آمریکایی «لومیترون» (Lumitron) توسعه یافته، با استفاده از تصویربرداری پیشرفته اشعه ایکس و آنالیز لحظه‌ای ترکیبات معدنی، امکان بررسی دقیق نمونه‌های حفاری و مواد معدنی را مستقیماً در محل معدن فراهم می‌کند؛ قابلیتی که می‌تواند ساختار سنتی اکتشاف، استخراج و فرآوری مواد معدنی را به‌طور اساسی تغییر دهد.

کاهش چشمگیر زمان آنالیز نمونه‌های معدنی

در روش‌های رایج معدنی، نمونه‌های مغزه حفاری پس از استخراج به آزمایشگاه‌های تخصصی ارسال می‌شوند و فرآیند آماده‌سازی، آزمایش و تحلیل داده‌ها گاهی چندین هفته تا چندین ماه زمان می‌برد. این موضوع به‌ویژه در معادن بزرگ سنگ‌آهن، که تصمیم‌گیری‌های تولیدی و فرآوری وابستگی بالایی به داده‌های دقیق عیار و ترکیب شیمیایی دارد، یکی از چالش‌های اصلی صنعت معدن محسوب می‌شود.

موری استنگ، رئیس هیئت‌مدیره اجرایی لومیترون، اعلام کرده است که فناوری HyperVIEW این شرکت می‌تواند این فرآیند زمان‌بر را به کمتر از یک روز کاهش دهد.

به گفته او، دستگاه توسعه‌یافته توسط لومیترون که ابعادی در حد یک سالن بزرگ جلسات دارد، قادر است در همان روز استخراج، نمونه‌های مغزه حفاری را اسکن کرده و اطلاعات کاملی از ساختار داخلی، ترکیب شیمیایی و میزان ناخالصی‌های آنها ارائه دهد.

استنگ گفت: «در حال حاضر بسیاری از شرکت‌های معدنی برای دریافت نتایج آزمایشگاهی باید ماه‌ها منتظر بمانند، اما فناوری جدید ما امکان تصویربرداری و آنالیز دقیق نمونه‌ها را تقریباً به‌صورت لحظه‌ای فراهم می‌کند.»

تصویربرداری سه‌بعدی با دقتی فراتر از فناوری‌های رایج

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری HyperVIEW، وضوح بسیار بالای تصویربرداری آن است. بر اساس اعلام لومیترون، دقت تصویربرداری اشعه ایکس در این سامانه حدود هزار برابر بیشتر از فناوری‌های متداول معدنی است.

این سطح از دقت، امکان مشاهده جزئیات ساختاری مواد معدنی را در ابعادی بسیار ریز فراهم می‌کند؛ از جمله بررسی تخلخل، شکستگی‌ها، نحوه توزیع عناصر و ساختار داخلی سنگ.

به گفته استنگ، این فناوری نه‌تنها تصویر سه‌بعدی دقیقی از نمونه ارائه می‌دهد، بلکه قادر است میزان عناصر تشکیل‌دهنده و ناخالصی‌ها را نیز با دقت بالا اندازه‌گیری کند. این موضوع برای تولیدکنندگان سنگ‌آهن اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا کنترل عناصر مزاحم و آلاینده در خوراک فولادسازی به یکی از اولویت‌های اصلی بازار جهانی تبدیل شده است.

در سال‌های اخیر فولادسازان بزرگ جهان به‌ویژه در آسیا و اروپا، تقاضا برای سنگ‌آهن با عیار بالا و ناخالصی کمتر را افزایش داده‌اند؛ زیرا استفاده از مواد اولیه باکیفیت‌تر علاوه بر کاهش مصرف انرژی، میزان انتشار کربن در فرآیند تولید فولاد را نیز کاهش می‌دهد.

تفکیک لحظه‌ای مواد معدنی روی نوار نقاله

یکی دیگر از قابلیت‌های کلیدی این فناوری، امکان اسکن و جداسازی مواد معدنی خردشده پیش از ورود به کارخانه فرآوری است.

بر اساس توضیحات ارائه‌شده توسط لومیترون، سامانه HyperVIEW می‌تواند مواد معدنی عبوری روی نوار نقاله را به‌صورت لحظه‌ای اسکن کند و سنگ‌های باارزش را از مواد کم‌عیار یا فاقد ارزش اقتصادی تفکیک کند.

این قابلیت می‌تواند تحول مهمی در کاهش هزینه‌های فرآوری ایجاد کند؛ زیرا در بسیاری از معادن، بخش قابل‌توجهی از انرژی، آب و هزینه‌های عملیاتی صرف فرآوری موادی می‌شود که ارزش اقتصادی محدودی دارند.

به گفته استنگ، با استفاده از این فناوری تنها مواد معدنی باارزش وارد چرخه فرآوری خواهند شد و حجم قابل‌توجهی از سنگ‌های کم‌عیار پیش از مصرف انرژی و مواد شیمیایی حذف می‌شوند.

این موضوع علاوه بر کاهش هزینه‌های تولید، می‌تواند اثرات زیست‌محیطی عملیات معدنی را نیز کاهش دهد؛ مسئله‌ای که در سال‌های اخیر به یکی از محورهای اصلی سیاست‌گذاری شرکت‌های بزرگ معدنی جهان تبدیل شده است.

کاربرد گسترده در صنایع معدنی و فلزی

اگرچه تمرکز اولیه این فناوری بر صنعت سنگ‌آهن و فولاد است، اما لومیترون اعلام کرده که HyperVIEW قابلیت آنالیز طیف گسترده‌ای از عناصر جدول تناوبی را دارد.

بر اساس اعلام این شرکت، فناوری مذکور می‌تواند مواد معدنی مختلف از جمله سنگ‌آهن، طلا، مس و عناصر نادر خاکی را با دقت بالا بررسی و آنالیز کند.

این ویژگی می‌تواند برای معادن چندفلزی و پروژه‌های اکتشافی پیچیده اهمیت زیادی داشته باشد؛ به‌ویژه در شرایطی که رقابت جهانی برای تأمین عناصر استراتژیک و مواد معدنی حیاتی رو به افزایش است.

عناصر نادر خاکی که در تولید تجهیزات پیشرفته، خودروهای برقی، صنایع دفاعی و فناوری‌های انرژی پاک کاربرد دارند، در حال حاضر به یکی از مهم‌ترین حوزه‌های رقابت معدنی جهان تبدیل شده‌اند و فناوری‌هایی که سرعت و دقت اکتشاف این عناصر را افزایش دهند، از اهمیت بالایی برخوردارند.

از اکتشاف تا صدور گواهی کیفیت محصول

لومیترون اعلام کرده است که هدف نهایی این شرکت توسعه سامانه‌ای یکپارچه برای کل زنجیره معدنکاری است؛ سامانه‌ای که بتواند از مرحله بررسی مغزه‌های حفاری تا کنترل کیفیت محصول نهایی را پوشش دهد.

استنگ گفت: «در آینده این امکان وجود خواهد داشت که یک دستگاه واحد در محل معدن، نمونه‌های حفاری را بررسی کند، سنگ‌های خردشده را آنالیز و تفکیک کند و در نهایت گواهی کیفیت محصول آماده صادرات را نیز صادر کند.»

چنین قابلیتی می‌تواند فرآیند کنترل کیفیت در معادن و بنادر صادراتی را متحول کند و زمان موردنیاز برای تأیید مشخصات محموله‌های صادراتی را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد.

در بازار جهانی سنگ‌آهن، اختلاف جزئی در عیار یا میزان ناخالصی‌ها می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر قیمت فروش محموله‌ها داشته باشد؛ از این رو دسترسی به داده‌های دقیق و لحظه‌ای می‌تواند مزیت رقابتی مهمی برای تولیدکنندگان ایجاد کند.

استرالیا؛ مقصد نخست استقرار فناوری جدید

بر اساس اعلام لومیترون، نخستین نسخه عملیاتی این فناوری هم‌اکنون در شهر ایرواین در جنوب لس‌آنجلس ساخته شده و مراحل آزمایش و ارزیابی آن در حال انجام است.

استنگ گفت: که شرکت هانکوک پراسپکتینگ، متعلق به جینا راینهارت میلیاردر مشهور بخش معدن استرالیا، بخشی از ظرفیت تولید دستگاه‌های آینده این شرکت را پیش‌خرید کرده است.

این تجهیزات قرار است در حوزه‌های معدنی و همچنین کاربردهای درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرند.

همچنین لومیترون چندین محل را در استرالیا برای راه‌اندازی نخستین مراکز تجاری این فناوری شناسایی کرده و مشتریان اولیه از جمله هانکوک پراسپکتینگ در اولویت دریافت تجهیزات قرار خواهند داشت.

استرالیا به‌عنوان بزرگ‌ترین صادرکننده سنگ‌آهن جهان، یکی از مهم‌ترین بازارهای هدف این فناوری محسوب می‌شود. شرکت‌های معدنی این کشور در سال‌های اخیر سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در حوزه هوشمندسازی معادن، اتوماسیون و فناوری‌های افزایش کیفیت سنگ‌آهن انجام داده‌اند؛ روندی که با تشدید رقابت جهانی در بازار فولاد و افزایش فشارهای زیست‌محیطی سرعت بیشتری گرفته است.

کارشناسان معتقدند در صورت موفقیت تجاری فناوری HyperVIEW، صنعت معدن جهانی وارد مرحله جدیدی از معدنکاری دیجیتال و آنالیز لحظه‌ای خواهد شد؛ مرحله‌ای که در آن تصمیم‌گیری‌های معدنی نه بر پایه داده‌های تأخیری، بلکه بر اساس اطلاعات آنی و بسیار دقیق انجام می‌شود.