صنعت معدن در مواجهه با تقاضای در حال تغییر مصرف‌کنندگان، تغییرات سیاسی جهانی و پیشرفت در فناوری همواره در حال تکامل است. در سال ۲۰۲۴، چند روند جدید در معدن در حال ظهور است که آینده این بخش را شکل خواهد داد. استراتژی‌‌های بهره‌‌وری انرژی مانند بهبود سیستم‌های تهویه و استفاده از انرژی‌‌های تجدیدپذیر برای تامین انرژی تجهیزات افزایش یافته است.
گرایش‌‌های معدنی که باید بدانیم چیست؟
۱. اتوماسیون فرآیند اهمیت بیشتری پیدا می‌کند
با کاهش عیار سنگ معدن، اتوماسیون برای معدنچیان به منظور حفظ و اطمینان از کارآیی و سودآوری آنها بسیار مهم شده است. فناوری اتوماسیون امکان تجزیه‌‌و‌‌تحلیل داده‌‌ها از راه دور را فراهم می‌کند و عملیات را قادر می‌‌سازد تا فرآیندها را ارتقا داده و نتایج حاصل از منابع موجود سنگ معدن را به حداکثر برساند. اتوماسیون ابزاری برای معدنکارهاست که حتی در سال‌های آینده پس از ۲۰۲۴ ارزش بیشتری خواهد داشت. نیاز به اتوماسیون، بسیاری از مکان‌‌های جدید را به سایت‌‌های معدنی جذاب تبدیل کرده است؛ به‌رغم چالش‌‌های مرتبط با دسترسی و کار در این مقاصد دور. از آنجا که سنگ معدن با عیار بالا کمیاب می‌شود، معدنچیان شروع به بازگشت به مناطق رد شده قبلی کرده‌‌اند و بر استفاده از اتوماسیون برای امکان‌‌پذیر کردن آن متمرکز شده‌‌اند. نکته مهم آنکه اتوماسیون را می‌توان در قرابت بسیار بالایی با فناوری و دیجیتالی شدن همه چیز دانست و به وضوح یکی از الگوهای مهم انقلاب چهارم صنعتی در جهان است. قابلیت‌‌های تجزیه‌‌و‌‌تحلیل داده‌‌ها از راه دور فناوری اتوماسیون، این امکان را برای این مناطق فراهم می‌کند که منابع قابل دوام مواد معدنی باشند و ابزار ارزشمندی را برای استخراج‌‌کنندگان در انتقال به سال جدید فراهم کنند.
صنعت معدن ده‌‌ها سال است که از اتوماسیون استفاده می‌کند، اما در سال‌های آینده، احتمالا استفاده از آن بیشتر از گذشته خواهد شد. اتوماسیون کارهای پرتکرار مانند مرتب‌‌سازی سنگ معدن، درجه‌‌بندی سنگ معدن و انفجار می‌تواند کارآیی را بهبود بخشد و خطر را برای کارگران کاهش دهد. همچنین انتظار می‌رود استفاده از ماشین‌‌آلات خودکار میزان انرژی موردنیاز برای فرآیندهای خاص مانند فرآوری سنگ معدن را کاهش دهد. این امر می‌تواند با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌ای و ضایعات ناشی از عملیات معدن، تاثیر مثبتی بر محیطزیست داشته باشد. سیستم‌های خودکار همچنین می‌توانند به افزایش اقدامات ایمنی کمک کنند، زیرا ماشین‌‌ها می‌توانند به راحتی مناطق خطرناک یا مواد خطرناک را شناسایی کنند. علاوه بر این، سیستم‌های خودکار اغلب دقیق‌‌تر از کار دستی هستند و می‌توانند به بهبود کارآیی کلی منجر شوند.
۲. فلزات سبز برای قدرت انتقال انرژی تنظیم شده‌‌اند
گذار مداوم انرژی به منابع انرژی تجدیدپذیر به طیف وسیعی از «فلزات سبز» وابسته است. مواد حیاتی مانند مس، نیکل، روی ،لیتیوم و آلومینیوم برای محصولاتی مانند توربین‌‌های بادی و باتری‌‌های خودروهای الکتریکی ضروری هستند. برای اینکه این انقلاب انرژی اتفاق بیفتد، شرکت‌های معدنی باید در ذخایر معدنی جدید این فلزات سبز، سرمایه‌گذاری کنند یا راه‌‌های جدیدی برای بهینه‌‌سازی کارآیی عملیات معدنی و کارخانه‌‌های فرآوری موجود بیابند. این عملیات بهبودیافته لزوما بر پایداری و انتشار خالص صفر و همچنین کسب یا استخراج فلزات سبز متمرکز خواهد بود.
سرمایه‌گذاری در اکتشاف این ذخایر کاملا منطقی است. افزایش امنیت زنجیره تامین و در عین حال محدود‌‌کردن آسیب‌‌های زیست محیطی، این اطمینان را ایجاد می‌کند که تقاضای فلز سبز می‌تواند برآورده شود. شرکت‌هایی که مایل به استفاده از این فرصت هستند به دنبال شراکت با معدنچیانی هستند که قبلا فعالیت‌‌های خود را ایجاد و سیستم‌های تولید روباز یا زیرزمینی را اثبات کرده‌‌اند.
این فرصت‌‌های مشارکت، شرکت‌های جهانی را به هم نزدیک‌‌تر می‌کند و یک زنجیره تامین ایجاد می‌کند که هم ایمن است و هم توسط گواهینامه‌‌ها و استانداردهای مقررات پیشرو پشتیبانی می‌شود. زمانی که صحبت از استفاده مسوولانه از فلزات سبز می‌شود، آینده پر از پتانسیل است، درک اهمیت، میزان در دسترس بودن، حذف ایمن و استفاده بهینه از آنها باید همه ما را به سمت آینده‌‌ای سبزتر در سال ۲۰۲۴ و پس از آن سوق دهد.
۳. فرآوری مجدد ضایعات برای تقویت عیار سنگ معدن در حال کاهش (باطله‌‌های غنی از مواد معدنی دهه ۷۰)
کاهش ذخایر سنگ معدنی با عیار بالا باعث می‌شود که معدن‌‌کاران به دنبال روش‌های جدید استخراج مواد معدنی از باطله‌‌های موجود یا مواد زائد باقی‌‌مانده پس از فعالیت‌‌های معدنی قبلی باشند. از طریق فناوری‌‌هایی مانند مرتب‌‌سازی مبتنی بر حسگر، پردازش مجدد باطله‌‌ها کارآمدتر از همیشه شده است. مرتب‌‌سازی مبتنی بر حسگر همچنین نیاز به کار دستی را کاهش می‌دهد و مقرون‌‌به‌‌صرفه‌‌تر است و در بسیاری از موارد آن را به جایگزین ترجیحی تبدیل می‌کند.
فرآوری مجدد کانسنگ‌‌های با عیار پایین‌‌تر می‌تواند یک روش با اهمیت برای عملیات معدنکاری در سراسر جهان باشد. همچنین پتانسیل افزایش درآمد را با ارائه مواد معدنی غیرقابل دسترس برای معدنچیان دارد که در غیر‌این صورت از بین می‌‌روند. با این چالش فرصت به وجود می‌‌آید و این فناوری در سال‌های آینده تقاضای زیادی خواهد داشت.
۴.بهبود مطالعات ژئوتکنیکی و زمینشناسی
استخراج معدن یک تجارت پرخطر است و معدنچیان با خطرات احتمالی ناشی از بی‌‌ثباتی زمین و بلایای طبیعی روبه‌رو هستند. اکنون ابزارهای محاسباتی برای کمک به کاهش این خطر با ارائه مطالعات دقیق زمینشناسی سایت‌‌های بالقوه در دسترس هستند. این فناوری‌‌های ژئوتکنیکی پیشرفته، داده‌‌هایی را در زمان واقعی ارائه می‌کنند که به استخراج‌‌کنندگان کمک می‌کند تا قبل از رفتن به زیرزمین، محیط زیرسطحی و خطرات احتمالی یک سایت خاص را درک کنند.
علاوه بر این، با افزایش تقاضا برای فلزات سبز، معدن‌‌کاران اکنون به دنبال مکان‌‌هایی با ویژگی‌‌های زمینشناسی پیچیده‌‌تر و همچنین ذخایری هستند که دسترسی به آنها سخت‌‌تر است. این فناوری‌‌ها ابزار ارزشمندی برای کمک به شناسایی و دسترسی ایمن و کارآمد به این سایت‌‌های دشوار را فراهم می‌کنند. با داده‌‌های دقیق‌‌تر در مورد محیط زیرسطحی، شرکت‌های معدنی می‌توانند اطمینان داشته باشند که عملیات آنها با خیال راحت و بدون خطر برای کارگران یا محیطزیست انجام می‌شود.
۵.حذف زودهنگام ضایعات با ژئومتالورژی
ژئومتالورژی یک رویکرد نسبتا جدید و نوآورانه برای استخراج مواد معدنی از منابع سنگ معدن است. این فناوری حول محور استفاده از فناوری‌‌هایی مانند پراش پرتو ایکس (XRD) یا طیف‌‌سنجی فروسرخ نزدیک (NIR) برای ردیابی کانی‌‌شناسی و همچنین استفاده از حسگرهای تحلیلی فوری برای نظارت بر جریان‌‌های سنگ معدن روی تسمه‌‌های نقاله یا فرآوری مایعات در لوله‌‌ها، می‌‌چرخد. این پیشرفت‌‌های روش‌‌شناختی به استخراج‌‌کنندگان اجازه می‌دهد تا جریان‌‌های مواد را در معدن یا کارخانه فرآوری با دقت بیشتری مرتب‌‌سازی و ردیابی کنند. در نتیجه، ضایعات را می‌توان در مراحل اولیه شناسایی کرد، به این معنی که حضور آن در طول پردازش پایین‌دست به حداقل می‌‌رسد. همچنین بینشی در مورد رفتار ژئومتالورژیکی سنگ معدن در طول زمان ارائه می‌دهد و به معدنچیان کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌‌ای در مورد بهترین راه برای پیشبرد اهداف، اتخاذ کنند.
ابزارهایی مانند آنالایزرهای عنصری آنلاین CNA آنالایزرهای مایع آنلاین Epsilon Xflow به طور فزاینده‌‌ای به عنوان بخشی از این رویکرد نوآورانه ژئومتالورژی مورد استفاده قرار می‌‌گیرند که امکان مرتب‌‌سازی و ردیابی کارآمدتر از همیشه را فراهم می‌کند. با استفاده از روش‌های موجود، استخراج‌‌کنندگان می‌توانند از صرفه‌‌جویی در هزینه‌‌های ناشی از کاهش ضایعات با حذف آنها در مراحل اولیه بهره ببرند و در نهایت اثرات زیست‌‌محیطی کلی عملیات خود را به حداقل برسانند.
۶.پردازش مواد بازیافتی بیشتر
استفاده از مواد بازیافتی در صنعت معدن اهمیت فزاینده‌‌ای پیدا می‌کند. شرکت‌ها در تلاش هستند تا راه‌‌هایی برای افزایش سطح تولید خود بیابند و در عین حال به ردپای محیطی خود توجه داشته باشند. فرآوری بیشتر مواد ثانویه در کارخانه‌‌های ذوب یکی از راه‌‌هایی است که به کاهش اتکای شرکت‌ها به منابع طبیعی و همچنین صرفه‌‌جویی در هزینه کمک می‌کند. مواد ثانویه مانند ضایعات فولاد و سیم مسی را می‌توان ذوب کرده و در محصولات مختلف مورد استفاده مجدد قرار داد. شرکت‌ها شروع به سرمایه‌گذاری در فناوری‌‌های آنالیز آنلاین این مواد کرده‌‌اند تا بتوانند کیفیت هر ماده را قبل از تولید آن به طور دقیق ارزیابی کنند.
در سال ۲۰۲۴، ابتکارات بازیافت همچنان در میان کسانی که فلزات و سایر مواد با ارزش را استخراج می‌کنند، محبوب خواهد بود. مزایای استفاده مجدد از مواد هم توسط دولت‌‌ها و هم توسط تنظیم‌‌کننده‌‌ها به رسمیت شناخته شده است زیرا مصرف منابع و تولید ضایعات را به حداقل می‌‌رساند و همچنین بهره‌‌وری را افزایش می‌دهد. سیستم‌های آنالیز آنلاین به دلیل توانایی آنها در تشخیص سریع کیفیت مواد بازیافتی قبل از پردازش بیشتر در زنجیره ارزش، به توسعه خود ادامه خواهند داد. با چنین تمرکز فزاینده‌‌ای بر پایداری و همچنین نظارت بر فناوری با توجه به بازیافت، بسیاری از عملیات معدنی مطمئنا در سال‌جاری افزایش چشمگیری خواهند داشت.
۷.اینترنت صنعتی اشیا
اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) شیوه انجام عملیات استخراج را به شدت تغییر داده است و امکان بهره‌‌وری بیشتر و استفاده از منابع را فراهم می‌کند. حسگرهای دیجیتال و دستگاه‌‌های هوشمند برای نظارت و ضبط خودکار داده‌‌های عملیاتی در محل مستقر می‌‌شوند، اما به دلیل ماهیت اغلب از راه دور بسیاری از سایت‌‌های استخراج، دسترسی به این داده‌‌ها می‌تواند چالش‌‌برانگیز باشد. از آنجا که داده‌‌های جمع‌‌آوری‌‌شده را نمی‌توان به راحتی با ذی‌نفعان از اپراتورهای معدن گرفته تا مدیریت ارشد به اشتراک گذاشت، این امر سیلوهای داده‌‌ای را ایجاد می‌کند که کاربرد داده‌‌های حسگر را تضعیف می‌کند.
استفاده از راه‌‌حل‌‌های IIoT دید جامعی از وضعیت یک عملیات در زمان و مکان ارائه می‌دهد. این دسترسی جهانی شرکت‌ها را قادر می‌‌سازد تا عملکرد عملیاتی را از طریق بینش در زمان واقعی نسبت به روندها و عملکرد بهبود بخشند. شرکت‌های معدنی می‌توانند فرآیندهای خود را با نوآوری‌‌هایی مانند اندازه‌‌گیری‌‌های هوشمند برای مصرف برق، آب و سوخت، نظارت بر وضعیت لحظه‌‌ای تجهیزات، عملیات خودروهای خودمختار، قابلیت‌‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌‌کننده، بهبود اجرای انطباق با محیطزیست و موارد دیگر بهینه‌‌سازی کنند. این پیشرفت‌‌ها می‌توانند واکنش‌‌های سریع را در زمانی که رویدادهای غیرمنتظره رخ می‌دهند یا مسائل بالقوه پیش از رسیدن به سطح بحرانی که باعث خرابی یا آسیب می‌شود، فعال کنند که در نهایت منجر به افزایش راندمان و صرفه‌‌جویی در مصرف انرژی و همچنین بهبود ایمنی در طول عملیات معدن می‌شود.
روندهای عمومی معدنی
صنعت معدن در حال ورود به دوره تغییرات سریع است، با معرفی فناوری‌‌های پیشرفته و روندهای جدید که به شکل‌‌گیری آینده عملیات معدن در سال ۲۰۲۴ و پس از آن کمک می‌کند. تمرکز بر تولید فلز سبز، پردازش مجدد ضایعات، انجام بررسی‌‌های ژئوتکنیکی و زمینشناسی و پیاده‌سازی اتوماسیون، همه روندهای کلیدی هستند که معدن‌‌کاران باید از آنها آگاه باشند تا بتوانند در سال‌های آینده رقابتی باقی بمانند. همان‌طور که صنعت به تکامل خود ادامه می‌دهد، معدنچیان نیز باید مایل به پذیرش این فناوری‌‌ها و استراتژی‌‌های جدید باشند تا بتوانند موفق بمانند.
این ۷ گرایش برتر معدن هم فرصت‌‌ها و هم چالش‌‌هایی را برای شرکت‌کنندگان در این بخش ایجاد می‌کند. با این‌‌حال، واضح است که اگر شرکت‌ها بخواهند در این محیط پرسرعت رقابتی باقی بمانند، باید تغییراتی ایجاد شود. بهره‌‌گیری از بینش داده‌‌های تولید‌‌شده از طریق فناوری به معدنکارها کمک می‌کند تا مقرون‌‌به‌‌صرفه بودن و ایمنی را افزایش دهند و در عین‌‌حال در رأس هر گونه آشفتگی ژئوپلیتیکی یا اقتصادی در حال ظهوری قرار بگیرند که ممکن است عملکرد آنها را مختل کند. اگر شرکت‌ها می‌‌خواهند با این شرایط در حال تغییر همگام شوند و ظرف چند سال موفق شوند، باید به نوآوری خود ادامه دهند.
منبع : روزنامه دنیای اقتصاد