نوآوری به عرصه غربالگری سنگ معدن می‌آید

صنعت معدن با واقعیتی جدید روبرو است که مدتی است رایج شده: عیار سنگ معدن رو به کاهش است، پیچیدگی کانسارها در حال افزایش بوده و از صرفه اقتصادی آن‌ها کاسته می‌شود، در حالی که رقابت برای منابع معدنی مانند آب و انرژی سخت‌تر می‌شود.

David Miljak، مدیر برنامه تحقیقاتی سنجش و جداسازی در بخش منابع معدنی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی مشترک المنالفع(CSIRO)، برجسته‌ترین آژانس ملی علوم استرالیا، می‌گوید: بسیاری از ما می‌پرسیم که چگونه از منظر فناورانه به این چالش‌ها نزدیک شویم.

برای بخش انرژی‌بر غربالگری و جداسازی سنگ معدن در فرآیند معدنکاری، Miljak و تیمش، به همراه سایر استارت‌آپ‌ها و دانشگاهیان، به دنبال ارائه پاسخی برای این پرسش هستند.

سنگ‌ها معمولاً ذره به ذره با استفاده از روش‌هایی مانند انتقال اشعه ایکس(XRT) جداسازی می‌شوند. با این حال، به گفته کارشناسانی مانند Miljak، فضای قابل توجهی برای بهبود این فرآیند با فناوری‌های پیشرفته‌ای وجود دارد که تحلیل آگاهانه‌تر و سریع‌تر و در نهایت، ثبت بهتر داده‌ها را ارائه می‌دهند.

او و تیمش در حال توسعه ابزارهای سنجش مبتنی بر فرکانس رادیویی، اشعه ایکس و هسته‌ای برای سیستم‌های نوار نقاله با توان عملیاتی بالا هستند که در مراحل اولیه فرآیند معدنکاری برای «بازجویی» از سنگ‌ها استفاده می‌شوند.

او توضیح می‌دهد: آنچه می‌خواهیم بدانیم این است که، برای مثال، چه مقدار مس در سنگ‌ها وجود دارد؛ اگر این را با دقت و سرعت کافی بدانیم، می‌توانیم آن‌ها را برای فرآوری هدایت کرده و سنگ‌هایی را که مس کمی دارند و استخراج آن‌ها اقتصادی نیست، رد کنیم. این امر می‌تواند مزایای عظیمی در بالا بردن عیار سنگ معدن، بهبود صرفه اقتصادی و پایداری عملیات داشته باشد.

به این ترتیب، نیازی به خرد کردن سنگ‌های کم‌عیار نیست، به این معنی که فرآیند کلی به مصرف انرژی و آب کمتری نیاز دارد. همچنین، این روش حجم مواد ورودی به سدهای باطله را به حداقل می‌رساند.

فناوری غربالگری سنگ معدن

Miljak، که نزدیک به ۳۰ سال تجربه در زمینه فناوری مبتنی بر فرکانس رادیویی دارد، در توسعه فناوری تشدید مغناطیسی (MRT) طی ۱۵ سال مشارکت داشته است؛ فناوری‌ای که از طریق شرکت NextOre، یک شرکت منشعب شده از CSIRO در سال ۲۰۱۷، تجاری‌سازی شد.

در ماه مارس، NextOre اولین راهکار خود را برای تجزیه و تحلیل سنگ معدن حمل‌شده توسط کامیون‌های زیرزمینی مس، که اقتباسی از کاربرد آن بر روی نوار نقاله است، معرفی کرد.

MRT نوعی طیف‌سنجی فرکانس رادیویی است که می‌توان از آن برای شمارش اتم‌های یک فلز هدف در یک نمونه استفاده کرد. این فناوری با قرار دادن سنگ معدن در معرض پالس‌های امواج رادیویی تنظیم‌شده بر روی فرکانس مشخصه کانی هدف عمل می‌کند.

سنگ معدن در حال تشدید، یک انفجار میدان رادیویی تولید می‌کند که به پژواک اسپین(spin echo) معروف است و توسط حسگر به صورت کمّی اندازه‌گیری می‌شود. داده‌های تولید شده توسط تحلیلگر MRT به صورت اندازه‌گیری‌های وزنی آنی از فلز هدف ارائه می‌شود که در ترکیب با قرائت‌های وزنی‌سنج، عیار آنی را به صورت درصد وزنی ماده ارائه می‌دهد.

به گفتهNextOre، این فناوری می‌تواند این کار را برای ۵۰ تن ماده در کمتر از یک دقیقه انجام دهد و داده‌های آنی را برای عملیات معدنی فراهم کند که مبنای تصمیم‌گیری برای مسیریابی سنگ معدن قرار می‌گیرد.

این فناوری در چندین عملیات از جمله معدن Kansanshi شرکت First Quantum Minerals در زامبیا، معدن Candelaria شرکت Lundin در شیلی و معدن Cozamin شرکت Capstone در مکزیک به نمایش درآمده است. در یک آزمایش در معدن Cozamin، افزایش ۷.۵ درصدی تولید مس بدون نیاز به استخراج اضافی گزارش شد.

این فناوری با دستگاه‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) مورد استفاده در پزشکی مرتبط است، اما باید برای شرایط سخت و پرگرد و غبار معدن تطبیق داده شود.

Miljak می‌گوید: این فناوری‌ها دهه‌هاست که وجود دارند، اما آنچه ما در تلاش برای انجام آن هستیم، تغییر دادن فیزیک آن برای کار در حوزه مواد معدنی است که در واقع یک اقدام بزرگ است؛ شما باید نحوه انتقال امواج رادیویی به اهداف را از نو اختراع کنید.

فناوری سنجش فراطیفی

یکی دیگر از شرکت‌های منشعب شده که در این فضا نوآوری می‌کند، Hypermine است که از دل VTT، یک سازمان تحقیقاتی اروپایی مستقر در فنلاند، متولد شده است. فناوری این شرکت ترکیبی از نورپردازی لیزری، سنجش فراطیفی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین اختصاصی است تا کانی‌های باارزش را در اولین مرحله فرآیند معدنکاری جداسازی کند.

این شرکت که در ماه ژوئن از تکمیل موفقیت‌آمیز دور جذب سرمایه اولیه خود خبر داد، ادعا می‌کند که این فناوری به کاهش ۱۰ درصدی مصرف انرژی و کاهش ۱۵ درصدی استفاده از اسیدهای فلوتاسیون سنگ معدن و آب کمک می‌کند.

به گفته مدیر ارشد فناوری (CTO) این شرکت، Mikhail Mekhrengin، این کار با ۱۰۰ برابر دقیق‌تر کردن تصمیم‌گیری‌ها برای انباشت سنگ معدن انجام می‌شود. او می‌افزاید که این شرکت در حال حاضر آلودگی آلومینا در معادن سنگ آهن و آلودگی سولفات در معادن مس خود را شناسایی می‌کند و چهار سیستم آن در عملیات مشتریان در برزیل، شیلی و آفریقای جنوبی پیاده‌سازی شده است.

Mekhrengin می‌گوید:Hypermine  داده‌های عملیاتی برای هر بار بیل مکانیکی یا کامیون را فراهم می‌کند و همچنین پتانسیل افزایش ۳ تا ۱۰ درصدی سودآوری معدن را به دلیل هدررفت کمتر مواد باارزش به بخش باطله، وجود گانگ کمتر در فرآیند و خوراک یکنواخت‌تر به کارخانه‌های فرآوری، ایجاد می‌کند.

به طور مشابه، شرکت آلمانی Steinert فناوری جداسازی مبتنی بر حسگر را برای آشکارسازی ترکیب سنگ معدن به صورت آنی ارائه می‌دهد که توسط عملیات استخراج بوکسیت Terra Goyana در برزیل به کار گرفته شده است. آزمایش‌های موفق در این سایت نشان داد که این فناوری می‌تواند آلاینده‌ها را با نرخ بهبودیافته‌ای حذف کند.

راهکارهای مکمل چندگانه

به گفته کارشناسان، این راهکارها می‌توانند به صورت مکمل با فناوری اشعه ایکس کار کنند. Mekhrengin توضیح می‌دهد که تفاوت در این است که فلورسانس اشعه ایکس مبتنی بر تحلیل عنصری برای ارائه اطلاعات عیار سنگ معدن است، در حالی که طیف‌سنجی لیزری یا سنجش فراطیفی، فناوری‌های نوری هستند که محتوای مولکولی ماده، از جمله محتوای کانی‌شناسی، غلظت‌ها، لیتولوژی، نوع سنگ و شیمی آن را ارائه می‌دهند.

او می‌گوید: چرا کانی‌شناسی/نوع سنگ مهم است؟ زیرا فلزات هرگز به شکل خالص در طبیعت یافت نمی‌شوند. آن‌ها در کانی‌ها محصور شده‌اند. ترجمه اطلاعات عنصری به داده‌های کانی‌شناسی دشوار و حتی غیرممکن است. در حالت ایده‌آل، شما به هر دو نیاز دارید.» وی می‌افزاید: علاوه برXRF، کانی‌شناسی برای درک نحوه فرآوری ماده استخراج‌شده حیاتی است.

سخنگوی NextOre می‌افزاید که XRT تنها در کاربردهای جداسازی ذره به ذره  به کار می‌رود، هزینه‌بر است و برای کاربردهای با توان عملیاتی بالاتر از ۲۰۰ تن در ساعت  می‌تواند بسیار پیچیده و گران شود.

در مقابل، تشدید مغناطیسی به ویژه برای کاربردهای فله‌ای مناسب است و در حال حاضر تا ۶,۵۰۰ تن در ساعت را پوشش می‌دهد و تقریباً قطعی است که این ظرفیت بالاتر نیز خواهد رفت.

بهبود کارخانه‌های فرآوری

علاوه بر جداسازی، CSIRO و Miljak در حال به‌کارگیری تکنیک‌های مشابهی برای اندازه‌گیری محتویات کارخانه‌های فلوتاسیون در طول فرآیند استخراج هستند.

به گفته Miljak، فناوری‌ای که بتواند فازهای کانی در حال تغییر را به صورت آنی کمّی‌سازی کند، می‌تواند به اپراتورها کمک کند تا اختلالات در فرآوری مواد معدنی را که کل عملیات را خراب می‌کند، برطرف کنند یا کاهش دهند. این امر می‌تواند به اقدامات کاهشی مانند تغییر خوراک برای حذف کانی مشکل‌ساز منجر شود.

او می‌گوید: ممکن است یک کانی خاص باعث اختلال در فرآیند بازیابی شود؛ این یک اختلال است. ما می‌توانیم این موارد را با فناوری‌ای که در اختیار داریم بسیار سریع تشخیص دهیم، این یک قابلیت منحصربه‌فرد است که ما در ۵ تا ۱۰ سال گذشته توسعه داده‌ایم.

اگر اپراتورها از این انحرافات بزرگ آگاه نباشند، نرخ بازیابی می‌تواند کاهش یابد، بنابراین متوقف کردن زودهنگام آن‌ها می‌تواند به بازدهی بالاتر منجر شود. در بلندمدت، افزایش نرخ بازیابی حتی به میزان چند درصد برای یک معدن بزرگ، به طور بالقوه می‌تواند هزاران تن محصول بیشتر فراهم کند، که بسته به کالای در حال استخراج، یک ثروت محسوب می‌شود.

CSIRO در حال همکاری با برخی شرکت‌ها برای پایلوت کردن «فناوری‌های مستحکم» خود است اما به دنبال شرکای معدنی بیشتری نیز می‌باشد.

نوآوری‌ها در غربالگری

در مراحل بعدی فرآیند جداسازی و خردایش، شرکت Weir اخیراً سرند ETX250 را عرضه کرده است که به گفته این شرکت، بزرگترین سرند موزی دو طبقه در جهان برای جداسازی سنگ‌های بزرگ و کوچک است. این شرکت می‌گوید سرندی که تنها با دو محرک کار می‌کند، می‌تواند مصرف انرژی را تا ۴۰ درصد کاهش دهد و از اهداف پایداری معدنکاران و کاهش هزینه‌های روزافزون انرژی بیشتر حمایت کند.

Corné Kleyn، مدیر محصول جهانی در گروهWeir، توضیح می‌دهد: داشتن تنها دو محرک [به جای سه عدد]، میزان موجودی قطعاتی را که مشتری باید نگهداری کند و همچنین هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد، در حالی که کارایی غربالگری ریزدانه بهتری را فراهم می‌کند زیرا ما می‌توانیم محرک را با سرعت بالاتری به کار اندازیم.

این شرکت اخیراً ۱۲ دستگاه از این سرند را به یک عملیات معدنی برجسته در پاکستان فروخته است.

ادغام هوش مصنوعی در غربالگری و جداسازی مواد معدنی

گام بعدی برای فناوری‌های داده‌محور، ترکیب آن‌ها با هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) است. در حالی که این موضوع تمرکز Miljak و تیمش نیست، او می‌گوید «همپوشانی‌های بزرگی» وجود دارد.

او توضیح می‌دهد: در اینجا یک زنجیره زیبای داده وجود دارد که می‌تواند با هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، شبکه‌های عصبی و غیره جفت شود و برای بهبود فرآیند بر اساس داده‌های تاریخی و پیش‌بینی مشکلات مورد استفاده قرار گیرد.

من فکر می‌کنم بخشی از مشکل ما این است که افراد به داشتن داده‌های فاز کانی به صورت آنی عادت ندارند. بنابراین، این یک تلاش تحقیقاتی جدید خواهد بود تا سعی کنیم از جریان داده‌ها بهترین استفاده را ببریم تا آن را حتی بیشتر بهبود بخشیم.

Nicolaas Steenkamp، یک مشاور مستقل که زمین‌شناس است، می‌گوید هوش مصنوعی می‌تواند برای بهبود این فرآیندها ارزشمند باشد.

او می‌گوید: امروزه، فناوری‌های انتقال اشعه ایکس که در صنعت معدن استفاده می‌شوند، هزاران میلیون محاسبه برای هر دانه منفرد انجام می‌دهند و آن داده‌ها صرفاً دور ریخته می‌شوند و وارد چرخه تولید نمی‌شوند، اما این داده‌ها می‌توانند در فضای ابری پردازش شوند تا بینش بسیار بهتری در مورد تولید ارائه دهند.

این اطلاعات می‌تواند کارخانه فرآوری شما را در مورد نوع ماده‌ای که انتظار می‌رود وارد شود، آگاه سازد و آن‌ها را قادر سازد تا مواد افزودنی مورد نیاز برای یک چرخه فرآوری خاص را تنظیم کنند.

با این حال، او می‌افزاید که این فناوری در حال حاضر بیشتر در حد ایده‌های بلندپروازانه یا اثبات مفهوم است.

چشم‌انداز آینده

Steenkamp می‌گوید محرک اصلی برای پذیرش این فناوری‌ها در نهایت فرآوری سنگ معدن کمتر است، تا یک پروژه از آب، انرژی و مواد لیچینگ کمتری برای دستیابی به عیار بالاتر استفاده کند و در عین حال باطله را کاهش دهد.

Randy Smallwood، رئیس و مدیرعامل شرکت Wheaton Precious Metals و از حامیان نوآوری در صنعت معدن، موافق است که این‌ها محرک‌های مهمی برای پذیرش فناوری هستند.

چالش «آینده معدنکاری» این شرکت، مبلغ ۱ میلیون دلار (۱.۳۷ میلیون دلار کانادا) به شرکت ReThink Milling برای فناوری‌های نوآورانه آسیاب آن اهدا کرد که تخمین زده می‌شود مصرف انرژی در خردایش را بیش از نیمی کاهش دهد.

با این حال، همانطور که Steenkamp اشاره می‌کند، برای بازیگران بزرگ‌تر، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پیشرفته اولویت بالایی ندارد، زیرا اکثر آنها همچنان با حاشیه سودی فعالیت می‌کنند که نیازی به سرمایه‌گذاری در تجهیزات گران‌قیمت ندارند. برای اپراتورهای کوچک و متوسط، هزینه اغلب مانع از پذیرش آن می‌شود.

او می‌افزاید، اگرچه برخی صنایع، مانند بخش الماس، به استفاده از انواع مختلف فناوری عادت دارند و بنابراین احتمالاً اعتماد به نفس بیشتری برای پذیرش آن خواهند داشت.

او می‌گوید: در نهایت، باید کسی وجود داشته باشد که مایل به مشارکت باشد و سپس مایل به اشتراک‌گذاری آن داده‌ها در بازار باشد، که این امر می‌تواند بازیگران بزرگ‌تر شما را برای شروع پذیرش متقاعد کند.

Miljak اذعان می‌کند که یک «اینرسی» کلی در صنعت در مورد پایلوت کردن و پذیرش فناوری‌های جدید وجود دارد، اما می‌گوید تیم‌ها و افراد نوآور بسیار خوبی وجود دارند که واقعاً در تلاش برای ایجاد تفاوت در صنعت هستند.

او در پایان نتیجه‌گیری می‌کند: دیدگاه من این است که این یک اهرم مهم برای آینده خواهد بود، اگر بتوانیم مجموعه‌ای کامل از فناوری‌ها و نوآوران را وارد این فضای معدنی کنیم تا معدنکاری را به فرآیندی از نوع تولیدی تبدیل کنیم، جایی که داده‌های آنی می‌توانند ایمنی افراد و بهره‌وری را بالا نگه دارند. این چشم‌انداز بلندمدت CSIRO است.

تحلیل و  جمع بندی

جدول زیر بر اساس داده‌های موجود در متن، به منظور مقایسه فناوری‌های نوآورانه ذکر شده و تأثیر آن‌ها بر عملیات معدنی تهیه شده است.

جدول ۱: مقایسه فناوری‌های نوآورانه در حوزه غربالگری و جداسازی سنگ معدن

 

 

جدول فوق به وضوح نشان می‌دهد که نوآوری در حوزه غربالگری و جداسازی سنگ معدن بر دو محور اصلی متمرکز است: ۱. افزایش دقت و سرعت تحلیل (NextOre, Hypermine) و ۲. بهبود بهره‌وری مکانیکی و انرژی (Weir Group). هر یک از این فناوری‌ها به طور مستقیم به چالش‌های کلیدی صنعت معدن، یعنی کاهش عیار، افزایش هزینه‌های انرژی و آب، و فشارهای زیست‌محیطی پاسخ می‌دهند. داده‌ها حاکی از آن است که این فناوری‌ها از مرحله «اثبات مفهوم» فراتر رفته و در حال تولید ارزش واقعی در عملیات معدنی در سراسر جهان هستند.

تحلیل کمّی

گزارش حاضر بر یک واقعیت بنیادین در صنعت معدن تأکید دارد: افت عیار سنگ معدن. این روند تنها یک چالش فنی نیست، بلکه یک متغیر کلیدی اقتصادی است که بر کل زنجیره ارزش، از هزینه استخراج تا عرضه جهانی فلزات، تأثیر می‌گذارد.

روند هزینه‌ها و عیار: متوسط عیار مس در جهان طی دهه گذشته به طور مداوم کاهش یافته و از حدود ۰.۶۵ درصد به کمتر از ۰.۵۵ درصد رسیده است. این به آن معناست که برای تولید یک تن مس، باید حجم بیشتری سنگ معدن استخراج و فرآوری شود. فناوری‌های ذکر شده در گزارش (مانند MRT شرکت NextOre که تولید را ۷.۵ درصد افزایش داد) مستقیماً این معادله را هدف قرار می‌دهند. این افزایش تولید، بدون نیاز به توسعه فیزیکی معدن، می‌تواند هزینه نقدی (C1 Cash Cost) هر پوند مس را به شکل معناداری کاهش داده و جایگاه رقابتی معدن را در منحنی هزینه جهانی بهبود بخشد.

عرضه و تقاضا: بازار جهانی مس، با توجه به تقاضای فزاینده از سوی بخش‌های انرژی‌های تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی، با چشم‌انداز کسری عرضه در میان‌مدت و بلندمدت روبرو است. بر اساس گزارش‌های گروه بین‌المللی مطالعات مس(ICSG)، حتی با وجود پروژه‌های جدید، پر کردن شکاف عرضه یک چالش جدی است. فناوری‌های Ore Sorting یک اهرم کلیدی برای افزایش عرضه از معادن موجود هستند. افزایش چند درصدی بازدهی در معادن بزرگ جهان می‌تواند سالانه ده‌ها هزار تن به عرضه جهانی مس اضافه کرده و بخشی از فشار قیمتی را تعدیل کند.

اثر بر قیمت‌گذاری: در حال حاضر (آگوست ۲۰۲۵)، قیمت مس تحت تأثیر عواملی چون نرخ بهره جهانی، رشد اقتصادی چین و اختلالات عرضه قرار دارد. فناوری‌های کارآمدسازی، در کوتاه‌مدت تأثیر مستقیمی بر قیمت لحظه‌ای LME ندارند، اما در میان‌مدت با کاهش هزینه نهایی تولید، می‌توانند کف قیمتی باثبات‌تری را برای بازار ایجاد کنند.

تحلیل کیفی و ژئوپلیتیک

فراتر از اعداد، پذیرش این فناوری‌ها در یک بستر پیچیده ژئوپلیتیک، اقتصادی و اجتماعی رخ می‌دهد.

ملی‌گرایی منابع: گزارش به طور مشخص به معادنی در شیلی و زامبیا اشاره می‌کند. این دو کشور نمونه‌های بارزی از روند تشدید ملی‌گرایی منابع هستند.

در شیلی، بحث‌های مربوط به افزایش رویالتی استخراج و اصلاحات قانون اساسی، عدم قطعیت را برای سرمایه‌گذاران افزایش داده است. در چنین فضایی، شرکت‌هایی مانند Lundin (که در گزارش ذکر شد) انگیزه مضاعفی برای به‌کارگیری فناوری‌هایی دارند که بهره‌وری را به حداکثر رسانده تا بتوانند بار مالیاتی بالاتر را جبران کنند. فناوری‌هایی که عیار خوراک ورودی به کارخانه را افزایش می‌دهند، مستقیماً درآمد مشمول مالیات را بهینه می‌کنند.

در زامبیا، دولت‌های متوالی سیاست‌های متغیری در قبال مالیات معدنی داشته‌اند. برای شرکتی مانند First Quantum Minerals، سرمایه‌گذاری در فناوری‌هایی که هزینه‌های عملیاتی (مانند انرژی و آب) را کاهش می‌دهند، یک استراتژی دفاعی برای محافظت از حاشیه سود در برابر تغییرات ناگهانی سیاست‌های مالیاتی است.

تأثیر بر ذی‌نفعان: این سیاست‌ها ریسک را برای سرمایه‌گذاران بورسی افزایش می‌دهند، اما همزمان ارزش شرکت‌های معدنی که با نوآوری خود را تطبیق می‌دهند، بالا می‌برند. برای مصرف‌کنندگان صنعتی (مانند خودروسازان)، این روند به معنای ریسک بالاتر در زنجیره تأمین و لزوم همکاری نزدیک‌تر با تولیدکنندگان پایدار و کارآمد است.

توسعه پایدار وESG: فشار از سوی سرمایه‌گذاران و نهادهای نظارتی برای رعایت استانداردهای زیست‌محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) یک محرک قدرتمند است. فناوری‌هایی که مصرف آب و انرژی را کاهش داده و حجم باطله را کم می‌کنند (همانطور که Hypermine و Weir ادعا می‌کنند)، به شرکت‌های معدنی کمک می‌کنند تا به اهداف ESG خود دست یابند. این امر نه تنها ریسک‌های قانونی و اجتماعی را کاهش می‌دهد، بلکه دسترسی به سرمایه را نیز تسهیل می‌کند، زیرا سرمایه‌گذاران به طور فزاینده‌ای پرتفوی خود را به سمت شرکت‌های پایدار سوق می‌دهند.

اینرسی صنعت و نقش بازیگران: گزارش به درستی به «اینرسی» صنعت معدن اشاره می‌کند. بازیگران بزرگ  اغلب به دلیل مقیاس عظیم عملیات و ریسک بالای اختلال در تولید، در پذیرش فناوری‌های جدید محتاط هستند. در مقابل، شرکت‌های متوسط و کوچک ممکن است چابک‌تر باشند و از این فناوری‌ها برای اقتصادی کردن کانسارهای حاشیه‌ای استفاده کنند. نقش شرکت‌هایی مانند Wheaton Precious Metals  (که یک شرکت رویالتی و استریمینگ است) نیز حیاتی است. این شرکت‌ها با تأمین مالی برای پروژه‌ها، می‌توانند پذیرش فناوری‌های نوآورانه را به عنوان یکی از شروط سرمایه‌گذاری قرار دهند و به این ترتیب به تسریع این روند کمک کنند.

تحلیل سناریو

سناریوی خوش‌بینانه (پذیرش سریع): شرکت‌های معدنی بزرگ و کوچک به سرعت این فناوری‌ها را به کار می‌گیرند. این امر منجر به افزایش بهره‌وری در سطح صنعت، کاهش فشار بر منابع آب و انرژی، و افزایش عرضه از معادن موجود می‌شود. پیامد: رشد عرضه مس می‌تواند با رشد تقاضا هماهنگ شود و از جهش‌های شدید قیمتی جلوگیری کند. صنعت معدن پایدارتر و در برابر شوک‌های بیرونی مقاوم‌تر می‌شود.

سناریوی بدبینانه (اینرسی غالب): پذیرش فناوری به دلیل هزینه‌های بالا، ریسک‌های فنی و مقاومت فرهنگی در صنعت، بسیار کند باقی می‌ماند. شرکت‌ها در جبران افت عیار ناکام می‌مانند و هزینه‌های تولید به شدت افزایش می‌یابد. پیامد: شکاف بین عرضه و تقاضای مس عمیق‌تر می‌شود و بازار با نوسانات شدید و قیمت‌های بسیار بالا روبرو خواهد شد. این امر گذار به انرژی‌های پاک را نیز گران‌تر و کندتر می‌کند.

سناریوی ادامه وضع موجود (محتمل‌ترین): پذیرش فناوری به صورت تدریجی و لکه‌ای ادامه می‌یابد. شرکت‌های نوآور و متوسط پیشگام می‌شوند، در حالی که غول‌های صنعت با احتیاط و به صورت پایلوت پیش می‌روند. ریسک‌ها و فرصت‌ها: ریسک برای سرمایه‌گذارانی که در شرکت‌های سنتی و ناکارآمد سرمایه‌گذاری کرده‌اند، افزایش می‌یابد زیرا این شرکت‌ها در منحنی هزینه عقب می‌مانند. فرصت برای سرمایه‌گذاران در شناسایی و سرمایه‌گذاری در شرکت‌های پیشرو و شرکت‌های فناور (مانند NextOre وHypermine ) نهفته است که از این روند منتفع می‌شوند.

تحلیل از دیدگاه ذی‌نفعان

شرکت‌های معدنی: برای آنها، این فناوری‌ها ابزاری برای بقا و رقابت‌پذیری هستند. این نوآوری‌ها امکان استخراج اقتصادی کانسارهای پیچیده‌تر و کم‌عیارتر را فراهم کرده و عمر معادن را افزایش می‌دهند.

سرمایه‌گذاران (بورسی و مستقیم): این روند یک شاخص کلیدی جدید برای ارزیابی شرکت‌های معدنی ایجاد می‌کند: «ظرفیت نوآوری فناورانه». شرکت‌هایی که در این زمینه سرمایه‌گذاری می‌کنند، ریسک عملیاتی و مالی کمتری در بلندمدت خواهند داشت.

ارائه‌دهندگان فناوری(NextOre, Hypermine, Steinert): این شرکت‌ها در آستانه یک بازار رو به رشد قرار دارند. موفقیت آنها به توانایی‌شان در اثبات بازگشت سرمایه (ROI) و ایجاد مشارکت‌های استراتژیک با شرکت‌های معدنی بستگی دارد.

دولت‌های میزبان: این فناوری‌ها می‌توانند منجر به افزایش درآمدهای مالیاتی (به دلیل تولید بیشتر و سودآوری بالاتر) و در عین حال کاهش اثرات زیست‌محیطی شوند که یک وضعیت برد-برد برای آنهاست.

مصرف‌کنندگان نهایی (صنایع خودروسازی، انرژی، ساخت‌وساز): گرچه این فناوری‌ها مستقیماً بر آنها تأثیر نمی‌گذارند، اما با کمک به تثبیت عرضه و تعدیل قیمت‌ها در بلندمدت، به ایجاد یک زنجیره تأمین باثبات‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر کمک می‌کنند.

 

نکات کلیدی

مشکل اصلی: کاهش سیستماتیک عیار سنگ معدن در سطح جهان، هزینه‌های عملیاتی (به‌ویژه انرژی و آب) را افزایش داده و حاشیه سود معادن را تحت فشار قرار می‌دهد.

راهکار کلیدی: فناوری‌های نوین غربالگری و جداسازی مانند تشدید مغناطیسی (MRT) و سنجش فراطیفی، امکان جداسازی مواد کم‌ارزش را در مراحل اولیه فراهم کرده و تنها سنگ معدن با عیار اقتصادی را به چرخه فرآوری می‌فرستند.

تأثیر کمّی: این فناوری‌ها پتانسیل افزایش تولید (تا ۷.۵ درصد در یک نمونه)، کاهش مصرف انرژی (تا ۴۰ درصد) و آب (تا ۱۵ درصد) و افزایش کلی سودآوری (۳ تا ۱۰ درصد) را دارند. این امر معادن را در برابر نوسانات قیمت و افزایش هزینه‌ها مقاوم‌تر می‌کند.

ریسک و فرصت: ریسک اصلی، «اینرسی» یا کندی صنعت در پذیرش این نوآوری‌ها به دلیل هزینه‌های اولیه و ریسک‌های عملیاتی است. فرصت سرمایه‌گذاری در شناسایی شرکت‌های معدنی پیشرو در پذیرش این فناوری‌ها و همچنین شرکت‌های فناور ارائه‌دهنده این راهکارها نهفته است.

روند ژئوپلیتیک: در شرایط تشدید «ملی‌گرایی منابع و افزایش نرخ مالیات و رویالتی در کشورهایی مانند شیلی و زامبیا، بهینه‌سازی عملیاتی از طریق فناوری دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت استراتژیک برای بقا و سودآوری است.

جمع‌بندی

گزارش «اندازه‌گیری برای موفقیت» تصویری روشن از یک تحول اساسی در صنعت معدن ارائه می‌دهد. در مواجهه با چالش‌های دوگانه کاهش عیار و افزایش فشارESG، نوآوری در حوزه غربالگری و جداسازی سنگ معدن از یک گزینه لوکس به یک ضرورت استراتژیک تبدیل شده است. فناوری‌هایی مانند تشدید مغناطیسی، سنجش فراطیفی و تجهیزات غربالگری بهینه‌شده، راهکارهایی عملی برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود پایداری ارائه می‌دهند.

اگرچه «اینرسی» و هزینه‌های اولیه، موانعی بر سر راه پذیرش گسترده این فناوری‌ها هستند، اما فشارهای اقتصادی و ژئوپلیتیک (مانند ملی‌گرایی منابع) به تدریج صنعت را به سمت نوآوری سوق خواهند داد. آینده صنعت معدن به شرکت‌هایی تعلق دارد که بتوانند داده‌های آنی را به مزیت رقابتی تبدیل کرده و عملیات خود را به فرآیندی هوشمند و کارآمد، مشابه صنایع تولیدی پیشرفته، نزدیک کنند.

توصیه‌های عملی

برای سرمایه‌گذاران

ارزیابی استراتژی فناوری: در تحلیل شرکت‌های معدنی، استراتژی آنها برای پذیرش فناوری‌های نوین را به عنوان یک معیار کلیدی در نظر بگیرید. شرکت‌هایی که به صورت فعال در این حوزه سرمایه‌گذاری می‌کنند، پتانسیل رشد و مقاومت بیشتری در بلندمدت دارند.

پرتفوی خود را متنوع کنید: علاوه بر سرمایه‌گذاری در شرکت‌های معدنی پیشرو، سرمایه‌گذاری در شرکت‌های فناوری تأمین‌کننده این راهکارها را نیز بررسی کنید که در خط مقدم این تحول قرار دارند.

ریسک ژئوپلیتیک را رصد کنید: در کشورهایی با ریسک بالای ملی‌گرایی منابع، به دنبال شرکت‌هایی باشید که با استفاده از فناوری، کارایی خود را به حداکثر رسانده و در برابر سیاست‌های مالیاتی تهاجمی مقاوم‌تر هستند.

برای مصرف‌کنندگان صنعتی

شفافیت زنجیره تأمین: از تأمین‌کنندگان فلزات خود بخواهید تا گزارش‌هایی در مورد اقداماتشان برای بهبود بهره‌وری و پایداری ارائه دهند. این امر به شما در ارزیابی ریسک بلندمدت زنجیره تأمین کمک می‌کند.

مشارکت‌های استراتژیک: با تولیدکنندگان معدنی که در فناوری‌های پایدار سرمایه‌گذاری می‌کنند، مشارکت‌های بلندمدت ایجاد کنید. این کار می‌تواند به تأمین پایدار مواد اولیه حیاتی برای گذار به اقتصاد کم‌کربن کمک کند.

حمایت از نوآوری: از طریق پلتفرم‌های صنعتی و سیاست‌گذاری‌ها، از تحقیق و توسعه در زمینه معدنکاری پایدار و کارآمد حمایت کنید، زیرا این امر در نهایت به نفع کل زنجیره ارزش خواهد بود.