7 Impacts environnementaux de l’extraction du minerai de fer

L'extraction du minerai de fer a des impacts environnementaux à toutes ses étapes, y compris le forage , le traitement et le transport.

C’est la conséquence du rejet dans l’environnement d’une quantité importante de résidus de minerai de fer dangereux pour l’environnement — des déchets solides générés lors du processus d’enrichissement des concentrés de minerai de fer.

Une roche connue sous le nom de minerai de fer est facilement extraite et transportée, contient suffisamment de fer et est rentable à extraire. Les formes de fer les plus répandues trouvées dans les minerais sont la sidérite (FeCO3), la limonite (FeO(OH)・n(H2O)), la goethite (FeO(OH)), la magnétite (Fe3O4) et l'hématite (Fe2O3). Les deux formes de minerai de fer les plus répandues sont la magnétite et l'hématite.

La production d'acier utilise plus de 98 % du minerai de fer disponible sur le marché mondial. Le minerai de fer est une matière première essentielle à l'extraction du fer métallique. Face à la demande croissante de métaux, l'extraction et le traitement du minerai doivent se poursuivre en continu, générant d'importantes quantités de déchets liquides et solides.

Des quantités massives de résidus contenant des éléments dangereux, notamment Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni et Cd, sont produites tout au long du processus d'extraction. On estime que 32 % du minerai de fer extrait se trouve encore sous forme de résidus.

Des concentrations élevées de fer dissous et de particules en suspension se trouvent dans les résidus des eaux usées des mines de fer, ce qui modifie la chimie de l’eau et la biodisponibilité des métaux.

Exploitation minière et traitement

Pour extraire les métaux et les transformer sous forme métallique (chimiquement non combinée), les minerais sont généralement extraits puis soumis à divers processus métallurgiques mécaniques et chimiques. Trois types d'opérations différentes sont impliquées dans la récupération du métal du minerai.

  • Le traitement du minerai, ou séparation des métaux
  • Le premier nettoyage chimique
  • Réduction du métal, généralement avec traitement d'affinage entre les deux.

L'extraction du fer à partir de son minerai comporte plusieurs étapes : d'abord, les minéraux précieux sont séparés de la gangue, ou des déchets, puis le minerai de fer est calciné pour produire un métal précieux.

La majeure partie de la transformation est réalisée dans des hauts fourneaux, qui réduisent d'abord le minerai de fer en fonte brute puis, selon le type de four dans lequel il est chauffé (cubilot, four à puddlage ou fours OH), le réduisent en acier, fonte. , et fer forgé.

Les techniques d'extraction courantes du minerai de fer comprennent le dynamitage, le forage et l'excavation générale. Les mines à ciel ouvert produisent la majorité du minerai de fer.

Pour briser et détacher la roche intacte et permettre l'extraction de minerai et d'autres matériaux destinés à être livrés à une installation de traitement, un stock ou une décharge, des matériaux explosifs sont percés dans des trous et tirés. Cette opération est connue sous le nom de dynamitage du minerai de fer.

L'usine de production de fer et d'acier peut recevoir le minerai de fer une fois extrait de la terre. Le minerai est généralement enrichi d'un concentré de minerai de fer qui comprend normalement plus de 60 % de fer s'il contient moins de 60 % de fer.

Ceci est accompli en séparant les minéraux précieux des minéraux de fer, généralement en utilisant des méthodes de flottation par mousse, par gravité ou magnétiques.

Impacts environnementaux de l’extraction du minerai de fer

  • Qualité de l'air
  • Drainage de roche acide
  • Zones humides et flore
  • Mégafaune
  • La qualité d'eau
  • Les perturbations physiques
  • Sécurité publique

1. Qualité de l'air

Les principales sources d'émissions pendant les phases de construction et d'exploitation sont les poussières fumigantes provenant du fonctionnement des machines et les produits de combustion comme l'oxyde nitreux, le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et le monoxyde de carbone.

Tant en phase de construction qu'en phase d'exploitation, les chaudières au fioul, le trafic routier sur site et les générateurs diesel sont les principales sources d'émissions liées à la combustion.

Les mouvements d'équipement, les travaux d'excavation et de défrichage peuvent engendrer des émissions de poussières fugitives . Le chargement et le déchargement du minerai, son concassage, l'érosion des stocks et les poussières provenant des convoyeurs avoisinants constituent des sources potentielles de poussières fugitives durant les opérations.

En raison des fluctuations météorologiques quotidiennes, les émissions fugitives de poussières sont directement corrélées à la quantité de terres perturbées et à l’intensité des activités.

La pollution industrielle de l’air affecte principalement la faune sauvage par la mortalité directe, les maladies et blessures invalidantes associées à l’industrie, ainsi que par le stress physiologique et psychologique.

Dans certains endroits, des inquiétudes ont été soulevées quant aux effets sur la santé humaine et l'environnement des émissions de gaz et de particules provenant des anciennes activités de fusion.

Les fonderies d’aujourd’hui utilisent des procédures qui réduisent considérablement les émissions de dioxyde de soufre et de particules, car elles comprennent à quel point il est important de minimiser et d’atténuer ces effets.

Étant donné que le dioxyde de soufre produit de l'acide sulfurique, parfois appelé « pluies acides », lorsqu'il se combine à la vapeur d'eau atmosphérique, il était autrefois la cause d'inquiétude la plus fréquemment signalée.

Les sols où ces émissions se déposent peuvent devenir acides, ce qui peut nuire aux plantes existantes et empêcher leur croissance.

Les fonderies sont entourées de zones stériles en raison des effets environnementaux des fonderies historiques. Après des décennies de dégâts, certaines zones commencent enfin à guérir. Dans certains cas, les émissions des fonderies de métaux historiques pourraient avoir été nocives pour la santé humaine.

Par exemple, des niveaux de plomb plus élevés dans le sang de certains individus des environs ont été mesurés lors de l'exploitation d'une fonderie de plomb-zinc.

Les contrôles environnementaux sont de plus en plus intégrés aux opérations de fusion afin d’atténuer les risques potentiels pour la santé et l’environnement liés aux émissions.

2. Drainage des roches acides

Les acides sont créés lorsque les minéraux et composés soufrés présents dans les roches se combinent avec l’oxygène et l’eau.

La réaction chimique la plus fréquente lors des opérations minières est l’acide sulfurique.

Dans le cadre du processus d'enrichissement, les minéraux environnants doivent être dissous, libérant ainsi des métaux et des composés dans les plans d'eau douce, les rivières et l'atmosphère environnants qui étaient auparavant liés à la roche.

Même si les acides peuvent être créés naturellement avant toute perturbation, les opérations minières augmentent généralement la quantité d’acide produite, ce qui entraîne des inégalités environnementales. Le drainage minier acide est le terme désignant ce processus (AMD).

De nombreux poissons et autres créatures aquatiques, ainsi que les animaux terrestres qui consomment de l'eau provenant de sources contaminées, risquent de souffrir de problèmes de santé en raison des acides générés par la DMLA.

De nombreux métaux deviennent plus mobiles lorsque l’eau devient plus acide et, en grandes quantités, ces métaux deviennent toxiques pour la majorité des êtres vivants.

3. Zones humides et flore

Certaines mines doivent drainer les zones humides adjacentes pour refroidir les machines et mener à bien le processus de traitement du minerai. Cela influe sur la quantité et la qualité de l'eau en aval, ainsi que sur la faune et la flore locales. Les marais, les zones humides et les eaux peu profondes sont des exemples de zones humides.

Dans la biosphère, les zones humides remplissent diverses tâches telles que la collecte et le stockage des eaux de ruissellement, le contrôle du débit des rivières, la minimisation de l'érosion et des inondations naturelles, la purification et l'épuration de l'eau, la reconstitution des réserves d'eau souterraine et l'offre d'un habitat à la flore et à la faune. Cela accomplit quelque chose.

Pour permettre d'autres utilisations des terres, notamment l'agriculture, l'urbanisation, le développement industriel et les loisirs, les zones humides sont modifiées par rapport à leur état naturel.

4. Mégafaune

Certaines espèces sont plus sujettes que d’autres à la dégradation et à la transformation. L’exploitation minière du minerai de fer implique diverses opérations qui touchent à la plupart des facettes de l’écologie. Les créatures colossales comme les loups, les caribous et les ours noirs sont considérées comme une mégafaune.

Ce type d'animal sauvage est sensible aux niveaux de bruit provoqués par l'exploitation du minerai de fer et les projets d'infrastructures, et il présente des changements de comportement notables pendant la saison oestrale et juste avant et après la mise bas de ses petits.

Ce type de perturbations peut pousser les animaux à voyager plus loin, ce qui réduit leurs chances de reproduction et leur faim.

5. Qualité de l'eau

L’eau fait partie des principales ressources naturelles affectées par l’extraction du minerai de fer. Plus on s’éloigne de l’exploitation du minerai de fer, moins il y a de pollution. L’eau acide lessive les métaux des zones perturbées et les transporte en aval jusqu’à l’océan.

Les cours d'eau sont contaminés par l'extraction du minerai de fer. Lorsque le minerai métallifère est mis à nu lors de l'exploitation minière, au lieu d'être exposé naturellement par l'érosion, et lorsque le minerai extrait est remonté à la surface lors du traitement, le risque de contamination est accru.

6. Perturbations physiques

La plus grande perturbation physique se produit sur le site minier pendant les opérations minières proprement dites, telles que les mines à ciel ouvert et les sites d'élimination des stériles. Les bâtiments miniers, notamment les bureaux, les magasins et les industries, qui occupent généralement une petite partie de la zone perturbée, sont soit récupérés, soit démolis après la fermeture d'une mine.

Les sites d’élimination des mines à ciel ouvert et des stériles constituent les principaux effets visibles et esthétiques de l’exploitation minière. Des dépôts de stériles relativement petits, s'étendant de quelques acres à des dizaines d'acres (0.1 km2), sont généralement produits par une exploitation minière souterraine.

Ces régions sont généralement situées à proximité des ouvertures d’installations souterraines. L’exploitation minière à ciel ouvert a un impact visuel et physique plus important que l’exploitation minière souterraine, car elle touche une zone plus vaste.

De grands volumes de stériles sont transportés de la fosse et déversés dans les zones environnantes, car la quantité de stériles produite dans l'exploitation à ciel ouvert est généralement deux à trois fois supérieure à la quantité de minerai extrait.

Les tas de scories, les tas de lixiviation et les bassins de retenue de résidus sont quelques types de tas de déchets traités de différentes tailles, dont certains sont assez grands.

Certains des plus grands réservoirs industriels ont une épaisseur de plusieurs centaines de pieds (environ 100 mètres) et couvrent des milliers d'acres (des dizaines de kilomètres carrés), comme dans le cas de l'exploitation minière du cuivre à ciel ouvert.

Un tas de lixiviation en tas peut mesurer des centaines de pieds (environ 100 mètres) de diamètre ou des centaines d'acres (0.1 à 1 km2).

7. Sécurité publique

Les anciens sites miniers sont fascinants par nature, mais ils peuvent aussi être dangereux. Ils peuvent contenir des bâtiments historiques intrigants, des accès ouverts ou cachés aux travaux souterrains ou des fosses de surface.

Un autre problème de sécurité sur certains sites miniers est « l’affaissement », ou l’affaissement du sol. Aux endroits où les travaux souterrains se sont rapprochés de la surface, le sol peut progressivement s'enfoncer.

Ceux-ci sont généralement signalés et évités car un effondrement imprévu peut survenir à tout moment.

Les propriétaires de mines modernes réduisent les risques associés à la fermeture en fermant les chantiers miniers, en renivelant les excavations de surface pour atténuer leurs pentes abruptes et en préservant ou en supprimant les structures.

Les propriétaires de mines actuels, les organisations gouvernementales ou d'autres parties intéressées peuvent mettre en œuvre des programmes de remise en état et d'atténuation de la sécurité qui traitent des dangers sur ces sites dans les États où les anciennes zones minières sont courantes, comme le Colorado et le Nevada.

Ces initiatives, à tout le moins, identifient les dangers potentiels, installent des panneaux d'interdiction et d'avertissement et clôturent les zones dangereuses. Dans le cadre de ces mesures, les entrées des anciens chantiers souterrains pourront également être fermées.

Certains chantiers miniers désaffectés se sont transformés en habitats importants pour des colonies de chauves-souris. Des fermetures d’ouvertures de mines peuvent être réalisées pour assurer la sécurité des chauves-souris et leur permettre de continuer à y accéder.

Cette pratique est particulièrement bénéfique pour les espèces de chauves-souris menacées. Il est conseillé au visiteur occasionnel de ces endroits de faire preuve de prudence et de s'abstenir d'entrer, car de nombreux sites miniers anciens peuvent ne pas être sûrs.

Conclusion

En revanche, l'extraction du minerai de fer nuit gravement à l'écologie. Elle endommage l'environnement naturel environnant, notamment la faune et la flore, la qualité des eaux de surface et souterraines , ainsi que la qualité de l'air ambiant dans la zone minière.

Compte tenu de l’ampleur de la dégradation de l’environnement par l’industrie minière, cela mérite qu’on lui accorde une plus grande attention.

Recommandations