ヴァーレ社は約25万トンの持続可能な砂製品を生産しており、これらの製品は違法採掘されることが多い砂の代替品として認証されている。

ヴァーレ社は、7年間の研究と約5,000万レアルの投資を経て、建設業界で使用できる高品質の砂製品の製造プロセスを開発しました。同社はこの砂製品製造プロセスをミナスジェライス州の鉄鉱石採掘現場に適用し、従来はダムや積み上げ工法が必要だった砂質材料を製品へと転換しました。製造プロセスは鉄鉱石生産と同様の品質管理を受けています。同社は今年、約25万トンの持続可能な砂製品を加工・生産し、コンクリート、モルタル、セメントの製造や舗装工事向けに販売または寄贈する予定です。

ヴァーレの鉄鉱石事業担当副社長であるマルチェロ・スピネッリ氏は、砂製品はより持続可能な操業慣行の成果であると述べました。同氏は次のように述べています。「このプロジェクトは、社内で循環型経済を構築するきっかけとなりました。建設業界では砂に対する需要が非常に高く、当社の砂製品は建設業界にとって信頼できる代替品となるだけでなく、鉱滓処分による環境的および社会的影響を軽減します。」

バルクトゥ鉱山地域における持続可能な砂製品貯蔵ヤード

国連の推計によると、世界の年間砂需要は約400億～500億トンである。砂は水に次いで最も乱獲されている天然資源となっており、世界規模で違法かつ略奪的な乱獲が行われている。

ヴァーレ社の持続可能な砂製品は、鉄鉱石の副産物とみなされています。自然から採掘された岩石状の原鉱石は、工場での破砕、選別、粉砕、選鉱といった一連の物理的処理を経て鉄鉱石となります。ヴァーレ社の革新性は、鉄鉱石の副産物を選鉱段階で再処理し、必要な品質要件を満たして商業製品にすることにあります。従来の選鉱プロセスでは、これらの材料は尾鉱となり、ダムや積み上げによって処分されていました。しかし、ヴァーレ社では、砂製品1トンを生産するごとに、尾鉱1トンを削減できるのです。

鉄鉱石処理工程で生産される砂製品は100％認証済みです。高ケイ素含有量、極めて低鉄含有量で、化学的均一性と粒度均一性に優れています。ブルクトゥ・アグアリンパ統合操業区域の執行役員であるジェファーソン・コライデ氏は、この種の砂製品は危険ではないと述べています。「当社の砂製品は基本的に物理的方法で処理されており、処理中に材料の化学組成は変化しないため、製品は無毒で無害です。」

ヴァーレ社の砂製品をコンクリートやモルタルに使用することについて、ブラジル科学研究所（IPT）、ファルカン・バウアー、コンサルターレラボコンという3つの専門研究所が最近認証を行った。

オーストラリアのクイーンズランド大学持続可能鉱物研究所とスイスのジュネーブ大学の研究者らは、鉱石から作られるこの代替建築材料が持続可能な砂の供給源となり、採掘活動によって発生する廃棄物の量を大幅に削減できるかどうかを解明するため、ヴァーレ社の砂製品の特性を分析する独立した研究を実施している。研究者らは、鉱石の副産物から作られ、加工によって生産される砂製品を指すのに「鉱石砂」という用語を使用している。

生産規模

ヴァーレ社は、2022年までに100万トン以上の砂製品を販売または寄贈することを目標としている。同社の顧客は、ミナスジェライス州、エスピリトサント州、サンパウロ州、ブラジリアの4つの地域に及ぶ。同社は、2023年までに砂製品の生産量が200万トンに達すると予測している。

「当社は2023年から砂製品の用途市場をさらに拡大する準備ができています。そのため、この新しい事業に投資する専任チームを設立しました。彼らは市場の需要に応えるため、既存の生産プロセスに砂製品の製造プロセスを適用します。」と、ヴァーレ鉄鉱石マーケティング担当ディレクターのロジェリオ・ノゲイラ氏は述べました。

ヴァーレ社は現在、ミナスジェライス州サン・ゴンサロ・デ・アバイサウにあるブルクトゥ鉱山で砂製品を生産しており、これらは販売または寄贈される予定である。

ミナスジェライス州の他の鉱山地域でも、砂の生産プロセスを取り入れるために環境および採掘方法の調整が行われています。「これらの鉱山地域では、さまざまな産業で使用できる高ケイ素含有量の砂質材料が生産されています。私たちは、大学、研究センター、国内外の企業を含む多くの機関と協力して、鉄鉱石尾鉱の新たな活用方法を開発しています。」と、ヴァーレ社の新事業部長であるアンドレ・ヴィルヘナ氏は強調しました。

ヴァーレ社は、鉄鉱石採掘地域における既存のインフラを活用するだけでなく、ブラジルの複数の州へ砂製品を輸送するための鉄道と道路からなる輸送ネットワークも構築しました。「私たちの重点は、鉄鉱石事業の持続可能性を確保することです。この新たな事業を通じて、環境への影響を最小限に抑えつつ、雇用創出と収入増加の機会を追求していきたいと考えています」とヴェレナ氏は付け加えました。

環境配慮型製品

ヴァーレ社は2014年から鉱滓の活用に関する研究を行ってきた。昨年、同社はプクレンガ工場を開設した。これは、鉱山活動から発生する鉱滓を主原料として建築資材を製造する初のパイロット工場である。この工場はミナスジェライス州イタビリトのピコ鉱山地域に位置し、鉄鉱石加工における循環型経済の推進を目指している。

ミナスジェライス州連邦科学技術教育センターとピコレンガ工場は技術協力を開始し、教授、実験技師、大学院生、学部生、技術コースの学生を含む10名の研究者を工場に派遣しました。協力期間中は工場内で作業を行い、研究開発期間中に開発された製品は外部に販売されません。

ヴァーレ社はまた、イタジュバ連邦大学イタビラキャンパスと協力して、砂製品を舗装に利用する方法を研究している。同社は、舗装用として地元地域に砂製品を寄贈する予定だ。

より持続可能な鉱業

ヴァーレ社は、環境に配慮した製品の開発に加え、鉱滓の削減や採掘活動の持続可能性向上に向けた取り組みも行っています。同社は、水を使用しない乾式処理技術の開発に注力してきました。現在、ヴァーレ社の鉄鉱石製品の約70%は乾式処理によって生産されており、年間生産能力が4億トンに増加し、新たなプロジェクトが稼働を開始した後も、この割合は変わらない見込みです。2015年には、乾式処理による鉄鉱石生産量は全体の40%に過ぎませんでした。

乾式処理が可能かどうかは、採掘される鉄鉱石の品質に関係する。カラジャスの鉄鉱石は鉄含有量が高く（65%以上）、処理工程は粒度に応じて粉砕と選別を行うだけで済む。

ミナスジェライス州の一部の鉱山地域における鉄の平均含有量は40%です。従来の処理方法は、選鉱に水を加えることで鉱石の鉄含有量を増やすことです。その結果生じる尾鉱のほとんどは、尾鉱ダムやピットに積み上げられます。ヴァーレ社は、低品位鉄鉱石の選鉱に別の技術、すなわち微粉鉱石の乾式磁気分離（FDMS）技術を採用しました。鉄鉱石の磁気分離プロセスは水を必要としないため、尾鉱ダムを使用する必要がありません。

微粉鉱石の乾式磁気分離技術は、ブラジルのニュー・スチール社によって開発され、同社は2018年にヴァーレ社に買収されました。この技術はミナスジェライス州のパイロットプラントで既に実用化されています。最初の商業プラントは、2023年にヴァルジェン・グランデ鉱山地域で稼働開始予定です。このプラントの年間生産能力は150万トン、総投資額は1億5000万米ドルとなる見込みです。

尾鉱ダムの需要を減らすことができるもう1つの技術は、尾鉱をろ過して乾式スタックに保管することです。年間鉄鉱石生産能力が4億トンに達した後、6,000万トン（総生産能力の15%）の大部分はこの技術を使用して尾鉱をろ過して保管します。Valeはグレートヴァルジン鉱山エリアに尾鉱ろ過プラントを開設しており、2022年第1四半期にさらに3つの尾鉱ろ過プラントを開設する予定です。そのうち1つはブルクトゥ鉱山エリアにあり、残りの2つはイタビラ鉱山エリアにあります。その後、従来の湿式選鉱プロセスで生産される鉄鉱石は総生産能力の15%を占めるだけになり、生産される尾鉱は尾鉱ダムまたは休止された鉱山ピットに保管されます。