Јаловина је у рударству материјал који преостаје након поступка одвајања вредне фракције од неекономичне фракције (јалове компоненте) руде. Јаловина се разликује од откривке, која представља отпадну стену или други материјал који прекрива рудно тело и уклања се током рударења без прераде. Валоризација отпада јесте процена вредности отпада и остатака насталих у економском процесу ради утврђивања њихове употребљивости за поновну употребу или рециклажу, будући да оно што је у тренутку одвајања било јалово може временом добити вредност или се може искористити напреднијим поступцима издвајања.
Екстракција минерала из руде може се извести на два начина: рударење наносима, при ком се вода и гравитација користе за концентрацију вредних минерала, и рударење чврстих стена, при ком се стена која садржи руду уситњава, а затим се хемијским реакцијама концентрише тражени материјал. У другом случају, екстракција минерала захтева уситњавање, односно млевење руде у фине честице како би се олакшало издвајање циљаног елемента. Услед овог уситњавања, јаловина се састоји од суспензије финих честица, величине од зрна песка до неколико микрометара. Рудничка јаловина се из млина обично испушта у облику суспензије, мешавине финих минералних честица и воде.
Јаловина може бити опасан извор токсичних хемикалија попут тешких метала, сулфида, а у појединим случајевима и радиоактивних материја. Ове хемикалије су нарочито опасне када се складиште у води у језерима иза јаловинских брана. Ова језера су подложна великим пробијањима или цурењима из брана, што може изазвати еколошке катастрофе, као што је случај катастрофе на Маунт Поли у Британској Колумбији. Због ових и других еколошких проблема, као што су загађивање подземних вода, токсичне емисије и угинуће птица, одлагалишта и језера јаловине под све су већим надзором, посебно у развијеним земљама, али је први стандард за управљање јаловином на нивоу УН-а донет тек 2020. године.
Постоји широк спектар метода за ублажавање штетних утицаја јаловине.
Терминологија Јаловина се назива још и рудничким одлагалиштем, одлагалиштем угљене прашине, муљем, отпадом, остатком лужења, клизиштем или териконом.
Примери Сулфидни минерали Отпадне воде из јаловине настале експлоатацијом сулфидних минерала описане су као „највећа еколошка обавеза рударске индустрије”. Ова јаловина садржи велике количине пирита (FeS2) и гвожђе(II)-сулфида (FeS), који се одбацују при добијању тражених руда бакра и никла, као и угља. Иако су у подземљу безопасни, ови минерали у додиру са ваздухом и уз присуство микроорганизама постају реактивни, што, уколико се њима не управља правилно, доводи до киселе рудничке дренаже.
мини|десно|„Жути дечак” у потоку који прима киселу рудничку дренажу из површинске експлоатације угља
Рударење фосфатних стена мини|десно|210п|Одлагалиште фосфогипса у близини Форт Мида на Флориди. Садржи отпадне нуспроизводе индустрије фосфатних ђубрива.
Процењује се да годишње настане између 100 и 280 милиона тона фосфогипса као последица прераде фосфатне стене за производњу фосфатних ђубрива. Поред тога што је бескористан и заступљен у огромним количинама, фосфогипс је радиоактиван због присуства природног уранијума, торијума и њихових изотопа потомака. У зависности од цене која се може постићи на тржишту уранијума, издвајање уранијума може бити економски исплативо чак и без других подстицаја, попут смањења штете коју радиоактивни тешки метали наносе животној средини.
Алуминијум Јаловина боксита је отпадни производ настао у индустријској производњи алуминијума. Обезбеђивање простора за приближно 77 милиона тона колико се годишње произведе један је од најзначајнијих проблема у производњи алуминијума.
Црвени муљ
Угаљ
Економија Рана рударска предузећа често нису предузимала одговарајуће мере да подручја јаловине након затварања учине еколошки безбедним. Савремени рудници, посебно они у јурисдикцијама са развијеним рударским прописима и они којима управљају одговорне рударске компаније, примењују валоризацију отпада ради поновне прераде отпадних материјала и често укључују рехабилитацију и правилно затварање подручја јаловине у своје трошкове и активности. На пример, канадска провинција Квебек захтева не само подношење плана затварања пре почетка рударских радова, већ и полагање финансијске гаранције једнаке 100% процењених трошкова рехабилитације.Ministry of Natural Resources and Wildlife, "Bill 14: creating a foundation for an innovative mining development model" Јаловинске бране су често најзначајнија еколошка обавеза рударског пројекта.TE Martin, MP Davies. (2000). Trends in the stewardship of tailings dams.
Еколошки проблеми Удео јаловине у односу на руду може се кретати од 90 до 98% за поједине руде бакра, до 20–50% за друге (мање вредне) минерале.D. R. Nagaraj "Minerals Recovery and Processing" in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley-VCH Одбачени минерали и стене ослобођени рударењем и прерадом могу нанети штету животној средини испуштањем токсичних метала (арсен и жива су два главна кривца), киселом дренажом (обично микробним дејством на сулфидне руде) или оштећењем водених организама који зависе од чисте воде (у односу на суспензије).Franks, DM, Boger, DV, Côte, CM, Mulligan, DR. 2011. Sustainable Development Principles for the Disposal of Mining and Mineral Processing Wastes. Resources Policy. . Један од примера је кадмијум, који се обично налази у рудама цинка и може заостати у рудничкој јаловини и отпадној води током процеса пречишћавања, изазивајући токсичност у околним подручјима.
Јаловинска језера такође могу бити извор киселе дренаже, што доводи до потребе за сталним праћењем и третманом воде која пролази кроз јаловинску брану; трошкови чишћења рудника обично су били 10 пута већи од процена рударске индустрије када је у питању кисела дренажа.
Јаловина се обично налази у руралним областима или у близини домородачких заједница. Глобални индустријски стандард за управљање јаловином (GISTM) препоручује да „је процес дужне пажње у погледу људских права неопходан како би се идентификовали и заштитили они који су највише изложени ризику од јаловинских објеката или њиховог потенцијалног отказа”.
Катастрофе
Највећа опасност од јаловинских језера јесте рушење бране. Најпознатији случај у САД је рушење бране за угљену суспензију у поплави Бафало Крик у Западној Вирџинији 1972. године, када је погинуло 125 људи. Други примери укључују еколошку катастрофу Ок Теди у Новој Гвинеји, која је уништила рибарство у реци Ок Теди. У просеку се широм света догоди једна велика несрећа са јаловинском браном годишње.
Друге катастрофе изазване рушењем јаловинских брана су изливање цијанида у Баја Мареу 2000. и несрећа у фабрици алуминијума Ајка. Године 2015, рушење јаловинске бране за руду гвожђа у комплексу рудника Германо у Минас Жераису у Бразилу представљало је највећу еколошку катастрофу у тој земљи. Пробијање бране проузроковало је смрт 19 људи услед поплаве јаловинским муљем низводно и утицало је на око 400 km речног система Доце токсичним ефлуентом све до Атлантског океана.
Методе складиштења Историјски гледано, јаловина се одлагала на најједноставнији начин, на пример у текућу воду низводно или у одводе. Због забринутости у вези са овим седиментима у води и других питања, почела су да се користе јаловинска језера. Изазов одрживости у управљању јаловином и отпадном стеном јесте одлагање материјала тако да буде инертан или, ако није, стабилан и затворен, уз минималан унос воде и енергије и смањење површинског отиска отпада, као и проналажење алтернативних употреба.
Јаловинске бране и језера
Оивичене акумулацијама (акумулација је брана), ове бране обично користе „локалне материјале” укључујући и саму јаловину, и могу се сматрати насипним бранама. Традиционално, једина опција за складиштење јаловине било је задржавање јаловинске суспензије локално доступним земљаним материјалима. Ова суспензија је разређени ток чврстих честица јаловине у води који се шаље у складиште јаловине. Савремени пројектант јаловинских објеката има на располагању низ производа од јаловине у зависности од тога колико је воде уклоњено из суспензије пре испуштања. Све је чешће да објекти за складиштење јаловине захтевају посебне баријере попут битуменских геомембрана (BGM) за задржавање течних јаловинских суспензија и спречавање утицаја на окружење. Уклањање воде не само да у неким случајевима може створити бољи систем складиштења (нпр. суво слагање, видети доле), већ може помоћи и у поврату воде, што је значајно питање јер се многи рудници налазе у сушним регионима. Међутим, у опису јаловинских акумулација из 1994. године, Америчка агенција за заштиту животне средине (УС ЕПА) навела је да методе одводњавања могу бити прескупе осим у посебним околностима. Такође се користило и подводно складиштење јаловине.
Јаловинска језера су подручја одбачене рудничке јаловине где се водени отпадни материјал пумпа у језеро како би се омогућила седиментација (односно раздвајање) чврстих честица из воде. Језеро је обично ограђено браном и познато је као јаловинска акумулација или јаловинска брана. Процењено је 2000. године да је у свету било око 3.500 активних јаловинских акумулација.
Вода у језеру има одређену корист јер смањује пренос фине јаловине ветром у насељена подручја где токсичне хемикалије могу бити потенцијално опасне по људско здравље; међутим, такође је штетна по животну средину. Јаловинска језера су често донекле опасна јер привлаче дивље животиње попут водених птица или карибуа јер изгледају као природна језера, али могу бити веома токсична и штетна по здравље ових животиња. Јаловинска језера се користе за складиштење отпада насталог раздвајањем минерала из стена, или суспензије произведене рударењем нафтног песка. Јаловина се понекад меша са другим материјалима попут бентонита да би се формирала гушћа суспензија која успорава испуштање загађене воде у животну средину.
Постоји много различитих подврста ове методе, укључујући акумулације у долинама, прстенасте насипе, акумулације у копу и посебно ископане јаме. Најчешће је језеро у долини, које користи природну топографску депресију у тлу. Могу се изградити велике земљане бране и затим их напунити јаловином. Исцрпљени површински копови могу се поново испунити јаловином. У свим случајевима мора се водити рачуна о контаминацији подземне воде, између осталог. Одводњавање је важан део складиштења у језерима, јер када се јаловина додаје у складиште, вода се уклања – обично дренирањем у структуре деканата. Уклоњена вода се тако може поново користити у процесу прераде. Када се складиште напуни и заврши, површина се може прекрити хумусом и започети рекултивација. Међутим, осим ако се не користи непропусна метода затварања, вода која продре у складиште мораће да се непрекидно испумпава у будућности.
Пастозна јаловина