Titlu proiect:
Valorificarea și integrarea deșeurilor extractive în vederea sustenabilității industriei materiilor prime

Acronim: VALORWASTE
Contract nr: 6 / 2024
Domeniu: Aprovizionarea cu materii prime de la explorare la minerit

Membrii in consorțiu:

  1. Univeristatea din Porto, Facultatea de Inginerie, Departamentul de Inginerie Minieră, Porto, Portugalia – Coordonator
  2. Academia de Studii Economice din București, București, România
  3. INCDO-INOE 2000 Filiala Institutul de Cercetări pentru Instrumentație Analitică ICIA, Cluj-Napoca, România
  4. Universitatea Hacettepe, Departmentul de Inginerie Civilă, Ankara, Turcia
  5. Universitatea Tehnică Chalmers, Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Göteborg, Suedia
  6. Universitatea din Granada, Granada, Spania
  7. Universitatea din Tartu, Institutul de Tehnologie, Tartu, Estonia
  8. Kalekim Produse Chimice pentru Construcții, Istanbul, Turcia
  9. AWIDA Sp.z.o.o., Olawa, Polonia
  10. Institutul de Cercetare în Economie Minerală și Energetică Academia Poloneză de Științe Economie Circulară, Cracovia, Polonia
  11. Secil – Companie generală de var și ciment, SA CDAC – Centrul de Dezvoltare a Aplicațiilor de Ciment al Grupului SECIL, Setubal, Portugalia
  12. Centrul de cercetare și dezvoltare a companiei de ciment Limak, Ankara, Turcia

Abstract
Industria extractivă generează una dintre cele mai importante fluxuri de deșeuri din Europa. În vederea tranziției către o economie circulară, deșeurile extractive pot fi transformate din factor de presiune pentru mediul înconjurător în resursă valoroasă prin recuperarea, reprocesarea și reutilizarea mineralelor valoroase și a materiilor prime critice (CRM) pentru diverse aplicații. Proiectul ValorWaste își propune să ofere o viziune holistică asupra reprocesării deșeurilor extractive prin abordarea următoarelor provocări: i) implementarea unei metodologii cuprinzătoare de caracterizare a deșeurilor pentru a determina căile de valorificare adecvate; ii) evaluarea potențialului de valorificare a reziduurilor și recuperare a CRM-urilor și a altor elemente strategice critice prin tehnici durabile de prelucrare a mineralelor și hidrometalurgie; iii) designul unor materiale de construcție și produse chimice care pot integra în compoziția lor deșeurile extractive; iv) identificarea impactului de mediului al rutelor de valorificare dezvoltate utilizând evaluarea ciclului de viață, analiza punctelor critice și identificarea riscurilor; v) oferirea de acces la algoritmi ML, modele de simulare și analize pentru a sprijini optimizarea proceselor/produselor și pentru a promova decizii bazate pe date; vi) identificarea oportunităților de afaceri și provocărilor pentru valorificarea și integrarea deșeurilor extractive în industria materialelor de construcții; vii) promovarea practicilor durabile și a circularității pentru industria materiilor prime. Consorțiul proiectului este compus din 8 centre universitare și de cercetare și patru parteneri industriali, care au fost selectați pe baza expertizei lor complementare în ceea ce privește competența tehnică în gestionarea și caracterizarea deșeurilor (INOE, UTARTU, AWIDA), prelucrarea mineralelor și hidrometalurgie (CUT, FEUP, HCT), materiale de construcție și produse chimice (UGR, HCT, SECIL, LIMAK și KALE), evaluarea ciclului de viață și a impactului (MEERI PAS, UTARTU), și managementul și analiza datelor (ASE, FEUP).

Obiectivul proiectului
Obiectivul principal al proiectului ValorWaste este de a contribui la sustenabilitatea industriei materiilor prime prin dezvoltarea unei abordări inovatoare a lanțului de aprovizionare a materiilor prime critice și strategice pentru valorificarea reziduurilor generate de industria extractivă și integrarea acestora în materiale de construcție și compuși chimici după recuperarea conținutului de minerale critice.

Rezultatele estimate

  • Chestionar pentru evaluarea deșeurilor extractive
  • Lista deșeurilor extractive selectate pentru valorificare
  • Raport preliminar de caracterizare a deșeurilor extractive propuse pentru valorificare
  • Pagina web proiect
  • Raport de caracterizare a deșeurilor extractive propuse pentru valorificare
  • Raport de testare al unor extractanți pentru solubilizarea unor elemente utile din deșeurile extractive
  • Lucrare prezentata la o conferință internațională
  • Raport de experimentare a solubilizării elementelor utile din deșeurile extractive
  • Raport cu privire la căile de valorificare a deșeurilor extractive
  • Lucrare prezentată la o conferință internațională
  • Articol trimis spre publicare
  • Pliant despre valorificarea deșeurilor miniere

Data începerii contractului: 01/04/2024
Data încheierii contractului: 31/03/2027
Durata proiectului: 36 luni

Numărul instituțiilor implicate (din Romania): 2

Sumele contractului

  • Valoarea totală de la buget 500000,00 RON
  • Valoarea totală cofinanțare (surse proprii) 0,00 RON
  • Valoarea totală a Contractului: 500000,00 RON

Date de contact
Director de proiect
CS I Dr. Erika Levei
Str. Donath nr. 67, Cluj-Napoca, Romania
E-mail: erika.levei@icia.ro; icia@icia.ro
Tel/Fax: +40 264 420590 / +40 264 420667

ETAPA 1 (2024)
Etapa 1. Identificarea și caracterizarea preliminară a deșeurilor extractive cu potențial de valorificare.

A1.1 Identificare deșeuri extractive cu potențial de valorificare
A1.2 Selectare deșeuri pentru valorificare
A1.3 Intercompararea metodelor analitice folosite pentru caracterizarea deșeurilor extractive
A1.4 Caracterizarea preliminară a deșeurilor extractive selectate pentru valorizare
A1.5 Participare la întâlnirile consorțiului

REZULTATE OBȚINUTE

  • Chestionar pentru evaluarea deșeurilor extractive
  • Lista deșeurilor extractive selectate pentru valorificare
  • Raport cu privire la exercițiul de intercomparare a metodelor analitice folosite pentru caracterizarea deșeurilor extractive
  • Raport preliminar de caracterizare a deșeurilor extractive propuse pentru valorificare
  • Acord de colaborare semnat de către toți partenerii
  • Minuta întâlnirilor
  • Pagină web proiect

Etapa 1 se axează pe identificarea, selectarea, eșantionarea și caracterizarea preliminară a deșeurilor extractive și a reziduurilor generate de industria extractivă în vederea identificării unor studii de caz pentru valorificare prin dezvoltarea de materiale de construcție și produse chimice după recuperarea elementelor utile.
În cadrul etapei 1, pentru identificarea diferitelor deșeuri cu potențial de valorificare după recuperarea elementelor critice și strategice, pe baza unui chestionar, au fost colectate de la parteneri informații privind amplasarea deșeului, numele depozitului de deșeu, tipul și statutul operațiunii, tipul de deșeu, volumul/cantitatea disponibilă, istoricul depozitului de deșeu, omogenitatea deșeului, distribuția granulometrică, compoziția deșeului, impactul potențial asupra mediului, precum și linkuri utile cu informații despre deșeu. Pentru identificarea proprietăților minimale necesare pentru ca deșeurile să poată fi utilizate ca materiale de construcții, un chestionar despre caracteristicile fizice, compoziția chimică, cantitatea minimă de deșeu, caracteristicile mineralogice, costul maxim al deșeului, nivelul maxim de elemente toxice/radioactive și link-uri utile legate de informații despre aplicația pentru care va fi folosit deșeul a fost completat de către parteneri.

Pe baza informațiilor din chestionarele completate au fost identificate 14 tipuri de deșeuri valorificabile în industria materialelor de construcții după recuperarea elementelor critice și strategice: nămol de granit, nămol de marmură, nămol de calcar, steril de flotație cu conținut de sulfuri, deșeu nisipos, deșeu argilos de la carieră de nisip, deșeu mixt, pietriș nisipos de la carieră de nisip, amestec deșeuri și produși secundari, nisip, gnais, deșeuri cu conținut scăzut de colemanit, deșeu grosier de minereu de cupru și fier, și steril de flotație cu conținut scăzut de cupru.
Din cele 14 tipuri de deșeuri identificate, 6 au fost selectate pentru a fi caracterizate și folosite ca studii de caz pentru dezvoltarea metodelor de valorificare și anume nămol de granit, steril de flotație cu conținut de sulfuri, deșeu argilos, pietriș nisipos, deșeuri cu conținut scăzut de colemanit și steril de flotație cu conținut scăzut de cupru. Au fost pregătite eșantioane reprezentative și au fost trimise partenerilor de proiect care au participat la activitatea de caracterizare și intercomparare.

Pe baza matricei de echipamente disponibile la partenerii consorțiului ValorWaste au fost selectate pentru exercițiul de intercomparare (1) determinarea concentrației de metale majore (Ca, Mg, Fe, Al), prin mineralizare cu apă regală și determinare prin spectrometrie de emisie optică cu plasmă cuplată inductiv; (2) determinarea concentrației de metale în urme (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, Y, La, Ce, Pr, Nd), prin mineralizare cu apă regală și determinare prin spectrometrie de masă cu plasmă cuplată inductiv; (3) determinarea concentrației de oxizi, prin fluorescență de raze X. Compararea metodelor analitice a fost realizată pe probele PL1 (deșeu argilos) și PL2 (pietriș nisipos). Metodele analitice ale partenerilor s-au dovedit a fi corespunzătoare și oferă rezultate reproductibile.

Dintre deșeurile selectate pentru valorificare, probele PL1, PL2 și PT1 au fost analizate la INOE folosind tehnicile XRF, ICP-OES, ICP-MS, XRD, SEM, IC.