礦業|從廢料到資源:百年尾礦如何成為新能源時代的銅庫存?
隨著全球能源轉型加速,市場對銅與其他關鍵金屬的需求不斷上升,但礦業能否滿足供應成為一大挑戰。現有銅礦的礦石品位正持續下降,新礦發現愈來愈少,而開發時間往往需長達十年。如何提升開採效率,成為產業必須面對的課題。
舊尾礦再利用
根據德國弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)的研究,1910年至2010年間,全球開採的6.5億噸銅中有1億噸未能進入市場,仍滯留在尾礦池中。這些廢料如今被視為潛在資源,全球多家礦業公司正展開相關計畫:
🔶 Rio Tinto (RIO-UK) 已能在現有營運中,從廢水流分離出鈧與碲等金屬。
🔶 Hudbay Minerals (HBM-TO) 正評估在加拿大曼尼托巴省 Flin Flon 礦區重新處理尾礦,該礦於2022年關閉,但累積了近百年的金屬廢料。
🔶 澳洲的 Cobalt Blue Holdings (COB-AX) 除了參與 Flin Flon 計畫,還與昆士蘭 Mount Isa 市政府合作,探討將黃鐵礦尾礦作為硫磺替代來源,以因應當地銅冶煉廠關閉後的需求。
🔶 印度的斯坦鋅業 Hindustan Zinc (HZNC-NS) 則投入4.38億美元,在全球最大鋅礦 Rampura Agucha 推動每年1,000萬噸尾礦再處理計畫。
減少新廢料產生
除重新評估既有廢料價值外,礦業也在探索如何降低新廢料產生。全球每年產生超過70億噸尾礦,且隨著礦石品位(礦石中金屬成分的含量比例)下降,數量仍在增加。Glencore Technology改進 ISAMill 研磨機,讓其能處理更粗粒度的礦石,以減少研磨過程中的水耗與尾礦量;且其開發的 Albion 浸出工藝則能將銅回收率提高至逾99%,並將營運成本降低三分之一,使複雜礦體的開發變得可行。
另有新創公司 Allonnia 則透過微生物技術,去除鎂等雜質。其 D-Solve 技術在實驗室測試中,能讓鎳品位提升18%,雜質鎂含量降低40%,並已與美國 Eagle 鎳礦合作,進行現場試驗。
AI 與數據技術導入
人工智慧成為連結各項創新的核心技術。Rio Tinto 與必和必拓 BHP Group (BHP-AX) 已運用 AI 管理自駕運輸車隊,並透過預測性維護避免設備故障。BHP 在南澳洲銅礦與智利 Escondida 礦場,結合生成式 AI 與「數位雙生」技術,即時複製礦場作業,用於指導爆破與混料策略,以及支援磨機控制。
Freeport McMoRan (FCX-US) 與麥肯錫合作,利用 AI 提升北美礦場產能。在亞利桑那 Baghdad 礦場的試驗中,AI 應用使銅產量增加5%至10%;若推廣至全美礦場,年產量可望提升9萬噸,相當於一座新處理廠,但無需投入超過15億美元與8至10年的建廠時間。
採礦業的未來
礦業長期以來被視為高污染、高浪費的產業,全球尾礦池中堆積的數十億噸泥漿正是明證,也因此導致社會對新礦計畫多抱持反感。但隨著新技術出現,過去被遺棄的礦產價值正被重新挖掘,低品位礦石亦因新工藝得以處理。這個傳統產業正在結合生物工程與人工智慧,走向效率更高、污染更少的未來。這場「靜悄悄的革命」正從實驗室、試點工廠與資料中心逐步展開。