Dos enfoques que utilizan tecnologías existentes de bajo costo y bajo consumo de energía para acelerar la carbonatación han demostrado una captura significativa de carbono en un período muy corto y la formación de minerales de carbonato.
Un artículo publicado por una gran colaboración internacional liderada por la Universidad de Monash en Geología económica describe experimentos de laboratorio para evaluar dos enfoques que utilizan tecnologías existentes de bajo costo y bajo consumo de energía para reutilizar los desechos acumulados de las operaciones mineras y capturar dióxido de carbono en forma de minerales de carbonato valiosos.
Aunque la carbonatación pasiva de los relaves de la mina se produce de forma natural, el equivalente a aproximadamente 30 años de carbonatación pasiva se logró en cuatro semanas en uno de sus experimentos.
"Si puede integrar la captura de carbono con la recuperación de minerales previamente inaccesibles, digamos de níquel y cobalto, podría hacer que algunas minas de menor grado sean más viables, "dijo la autora principal, la Dra. Jessica Hamilton.
Según un informe reciente en Ciencias , Hoy en día, se producen anualmente unos 419 millones de toneladas de desechos ultramáficos y máficos (ricos en magnesio y calcio) con el potencial, si están completamente carbonatados, de bloquear 175 millones de toneladas de CO atmosférico. 2 por año.
En el estudio, Hamilton y sus asociados utilizaron experimentos de laboratorio para probar dos tratamientos geoquímicos para acelerar la carbonatación de relaves mineros ultramáficos a temperaturas y presiones ambientales.
El primer experimento involucró una reacción directa de relaves parcialmente saturados de una mina de crisotilo (asbesto) abandonada en Nueva Gales del Sur con un gas de combustión de minería simulado, que contiene 10 por ciento de CO 2 en dinitrógeno.
Este CO acelerado 2 el secuestro se produce al apuntar a un mineral altamente reactivo, brucita (Mg (OH) 2), en los relaves.
Los investigadores notaron algunas limitaciones en la carbonización con brucita que están relacionadas con el contenido de agua y la humedad.
En el segundo experimento, los investigadores simularon un tratamiento de lixiviación en pilas utilizando columnas de laboratorio.
"Si regamos los desechos minerales de las minas con ácido, los minerales se disuelven para producir una solución rica en magnesio y calcio, cuales, Sucesivamente, reaccionar con CO 2 y formar minerales de carbonato sólidos, "dijo Hamilton.
La investigación involucró microscopía de fluorescencia de rayos X (XFM) en el Sincrotrón de Australia, realizado por Hamilton y el Dr. David Paterson, científico principal de XFM, que proporcionó evidencia microscópica visual de la distribución de metales traza y otros cambios clave en la microestructura después de la lixiviación con ácido sulfúrico diluido.
XFM reveló hierro inmovilizado, cromo, cobalto, níquel y manganeso a diferentes profundidades en la columna con mayor concentración en la región donde se neutralizó el pH de la solución ácida de lixiviación.
"El verdadero poder de XFM fue que nos permitió observar la distribución de elementos a una escala realmente fina y observar los recubrimientos en los granos, y los entornos geoquímicos localizados donde se precipitaban los metales, "dijo Hamilton.
La lixiviación en pilas produjo un líquido con alto contenido de magnesio capaz de secuestrar una cantidad de dióxido de carbono 200 veces mayor que la carbonatación pasiva que se produjo en la mina abandonada.
"La elección del enfoque depende de los recursos disponibles en la mina y la mineralogía local, "dijo Hamilton.
"Si hay ácido residual disponible y no tiene mucha brucita activa, entonces la lixiviación en pilas es una gran opción. Si hay un CO 2 fuente, y tienes brucita, entonces podría optar por una reacción directa con ese gas. Pero los dos también se pueden usar juntos, por ejemplo, la lixiviación en pilas puede ir seguida de la reacción de los fluidos ricos en magnesio con un CO 2 fuente, "dijo Hamilton.
Un beneficio adicional es que para las minas o el procesamiento de minerales que produce ácido como subproducto, este ácido se puede utilizar y neutralizar.
El enfoque es adecuado para residuos de platino, cromita diamante, y algo de níquel, cobre, y minas de crisotilo históricas.
Ahora se está llevando a cabo un programa de pruebas para ampliar la tecnología de mineralización de carbono en minas de diamantes en África y Canadá.
El trabajo está en curso por el profesor Siobhan 'Sasha' Wilson en la Universidad de Alberta, El profesor Gordon Southam de la Universidad de Queensland y el profesor Gregory Dipple de la Universidad de Columbia Británica; todos son coautores del artículo.
Aunque Hamilton ahora trabaja como científico de instrumentos en el Sincrotrón de Australia, ella continúa participando activamente en la investigación.
Su trabajo sobre el uso de desechos industriales para convertir el dióxido de carbono en piedra apareció recientemente en un artículo The Carbon Vault, en la ciencia.
Un estudio que explora métodos similares en desechos de minas de cobre ricos en hierro, dirigido por el profesor Southam e incluyendo a Hamilton y Paterson, fue publicado recientemente en el Revista de exploración geoquímica .
