Tutkimustoiminta kaivosjätteiden parissa

Transkriptio

1 Tutkimustoiminta kaivosjätteiden parissa Seppo Gehör

2 MIN-NOVATION HANKE KAIVANNAISJÄTTEET Direktiivi, lait ja asetukset Kaivannaisjätteistä tuotteiksi / Suomi Tutkimuskohteena kaivannaisjätteiden muokkaus/mineralogia nimi ja pvm

3 Min-novation vuoden 2011 tammikuussa aloittaneen kolmevuotisen MIN-NOVATION hankkeen tavoitteena on muodostaa kansallisista verkostoista koostuva kansainvälinen yhteistyöverkosto kasvainnaisjätealalle. Projektissa on 11 partneria viidestä E, -maasta (PL, DE, FI, EE, SE) sekä Norja Tavoitteena on Välittää päivitettyä tietoa kaivannaisjätteistä Edesauttaa Itämeren alueella kaivannaisjätteisiin liittyvän tietotaidon ja hyvien käytäntöjen käyttöönottoa ja ymmärrystä Testata jätemateriaalien soveltuvuuksia tuotteistukseen ja Kaivannaisjätteiden käsittelyn BAT-ohjeistukset

4 Min-Novation-hanke MINING AND MINERAL PROCESSING WASTE MANAGEMENT INNOVATION NETWORK Projektin koordinointi: AGH University of Science and Technology Suomessa: Oulun yliopisto Kainuun Etu Budjetti 3,8 miljoona Projektin kesto Kestävä kaivostoimintaseminaari

5 nimi ja pvm Min-novation

6 MIN-NOVATION-HANKE Tavoitteena on Muodostaa kaivostoimialan toimijoille ja kaivannaisjätteiden hyötykäyttäjille yhteinen foorumi Välittää päivitettyä tietoa kaivannaisjätteistä Edesauttaa Itämeren alueella kaivannaisjätteisiin liittyvän tietotaidon ja hyvien käytäntöjen käyttöönottoa ja ymmärrystä Testata jätemateriaalien soveltuvuuksia tuotteistukseen Informoida kaivannaisjätteiden käsittelyn BAT-ohjeistuksista Perustietojen ja ja osaamisen kokoaminen: kommunikointi seminaarit kaivannaisjäterekisteri / materiaalipankki Poikkitieteellisyydestä haetaan tehokuutta Alan PK-yrityksiä aktivoidaan yhteistoimintaan

7 MIN-NOVATION HANKE Projektin tavoitteena on edelleen, paitsi toimivan kansainvälisen kaivannaisjätealan verkoston rakentaminen, myös: 1. Muodostaa partnerimaiden ylläpitämä interaktiivinen kaivannaisjätetietokanta, jota toimijat pystyvät päivittämään ja, jota ne pystyvät hyödyntämään etsiessään kaivannaisalan sivuvirroista tarvitsemaansa materiaalia 2. Ajankohtaisen tiedon kokoaminen kaivannaisjätteiden ominaisuuksista ja käyttäytymisestä, tiedon työstäminen ja uusien näkökulmien esiintuonti materiaalien kehitystyön edistämiseksi

8 MIN-NOVATION HANKE Lisätä valmiuksia toimia YSL 103a mukaisesti MIN-NOVATION is the response to a clear need to tackle waste management/prevention issues for the entire life cycle of the mine and from a legal, financial and economic perspective, which requires multisector involvement. The relevance of addressing this topic is obvious if one notes that 29% of the total waste generated in the EU each year is from some type of mining activity YSL 103a Kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma on laadittava siten, että ehkäistään kaivannaisjätteen syntyä ja vähennetään sen haitallisuutta sekä edistetään jätteen hyödyntämistä ja turvallista käsittelyä. Jätehuoltosuunnitelmaan on sisällytettävä tiedot alueen ympäristöstä, kaivannaisjätteestä, kaivannaisjätteen hyödyntämisestä, kaivannaisjätteen jätealueista, vaikutuksista ympäristöön, toimista ympäristön pilaantumisen ehkäisemiseksi, toiminnan tarkkailusta ja toiminnan lopettamiseen liittyvistä toimista. Jätehuoltosuunnitelman tavoitteista ja sisällöstä säädetään tarkemmin valtioneuvoston asetuksella

9 Kaivannaisjäte ja PK-yritysrekisteri Kaivannaisjäte- ja PK-yritysrekisteriä ollaan kokoamassa MIN-NOVATION/ Kainuun Edun toimesta Tällä hetkellä rekisterissä noin 50 yritystä nimi ja pvm

10 Kaivannaisjäte Kaivannaisjätedirektiivin määritelmänmukaisesti kaivannaisjätettä ovat mm. rikastusjäte (mineraalien erilaisissa käsittelyissä jäljelle, jäävä kiinteä tai lietemäinen jäte), sivukivi ja irtomaa (kaivannaistoiminnoissa malmiin tai mineraaliesiintymään käsiksi pääsemiseksi siirrettävä aines., mikäli ne ovat jätteistä 15 päivänä heinäkuuta 1975 annetun neuvoston direktiivin 75/442/ETY (8) määritelmän mukaista jätettä. Margareta Wahlström, VTT Ylijäämämaiden kaatopaikkasijoituksen kriteerit ja inertin jätteen määritelmä

11 JÄTELAKI JA KAIVANNAISJÄTEASETUS jätelain 5 (voimassa alkaen) mukaan jätteellä tarkoitetaan ainetta tai esinettä, jonka sen haltija on poistanut tai aikoo poistaa käytöstä taikka on velvollinen poistamaan käytöstä. Aine tai esine ei ole jäte vaan sivutuote, jos se syntyy sellaisessa tuotantoprosessissa, jonka ensisijaisena tarkoituksena ei ole tämän aineen tai esineen valmistaminen ja -aineen tai esineen jatkokäytöstä on varmuus; - ainetta tai esinettä voidaan käyttää suoraan sellaisenaan tai sen jälkeen, kun sitä on muunnettu enintään tavanomaisen teollisen käytännön mukaisesti - aine tai esine syntyy tuotantoprosessin olennaisena osan - aine tai esine täyttää sen suunniteltuun käyttöön liittyvät tuotetta sekä ympäristön- ja terveydensuojelua koskevat vaatimukset eikä sen käyttö kokonaisuutena arvioiden aiheuta vaaraa tai haittaa terveydelle tai ympäristölle.

12 Kaivannaisjäteasetus 379/2008 Kaivannaisjäteasetuksessa lievennyksiä kaivannaisjätteille: Kaivannaisjäteasetuksen 5 :ää, 6 :n 1 momenttia, 9 11 :ää ja 14 :ää ei sovelleta kaivannaisjätteeseen, joka on pysyvää jätettä tai pilaantumatonta maa-ainesta tai joka on syntynyt turvetuotannon yhteydessä, jos jäte sijoitetaan muulle kuin suuronnettomuuden vaaraa aiheuttavalle kaivannaisjätteen jätealueelle.

13 Pysyvä jäte Kaivannaisjätteen luokittelu pysyväksi. Louhinnassa muodostuvat sivukivet. Hannu Luodes, Päivi M. Kauppila, Teemu Karlsson, Maria Nikkarinen, Soile Aatos, Anna Tornivaara, Margareta Wahlström ja Tommi Kaartinen. Suomen ympäristö 21/2011, Ympäristönsuojelu, s. 35. Ympäristöministeriö. URN:ISBN: ISBN (PDF). Julkaisu on saatavana vain sähköisessä muodossa: ntid=392160&lan=fi

14 Pysyvä jäte Jäte ei hajoa eikä liukene tai muuten muutu merkittävästi siten, että siitä voi aiheutua vaaraa tai haittaa ympäristölle ja ihmisten terveydelle Jätteen sulfidirikkipitoisuus ja neutraloimispotentiaalisuhde kriteereinä Jätteestä ei aiheudu itsesyttymisen vaaraa eikä se pala Haitallisten aineiden kuten arseeni, kadmium, koboltti, kromi, kupari, elohopea, molybdeeni, nikkeli, lyijy, vanadiini ja sinkkipitoisuudet eivät ylitä maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista esitettyjä kynnysarvoja tai alueen ympäristön maaperän taustapitoisuuksia. Jäte ei käytännössä sisällä louhinnassa tai rikastuksessa käytettyjä aineita, jotka voivat aiheuttaa haittaa ympäristölle tai ihmisen terveydelle

15 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Suomi: luonnonkivilouhokset, teollisuusmineraalikaivokset Kaivannaisjätteiden kirjo on varsin laaja Teollisuusmineraalikaivo sten jäteaines yleensä vähemmän ongelmallista realistinen käyttöpotentiaali on merkittävä Karbonaattimineraalit Verkkosilikaatit

16 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Suomi: malmikaivokset Malmikaivokset liittyvät tyypillisesti metasomaattisesti muuttuneeseen kivilajiympäristöön Oksidimalmien kohdalla jätteiden uudelleenkäsittely vähemmän haasteellista Sivukiven ja rikastushiekan realistinen käyttöpotentiaali on merkittävä

17 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Suomi: malmikaivokset Sulfideja sisältävien kaivosjätteiden uudelleenkäsittely haasteellista, luokittuvat usein ei-inertteihin rikkipitoisuutensa ja muiden mahdollisten haittaaineiden vuoksi Sivukivillä ja rikastushiekalla on käyttöpotentiaalia, mutta neutralointia edellytetään

18 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Suomi:kaivannaisteollisuuden sivukivet ja poisteet Kaivostoiminnassa siirrettävän sivukiven määrät suuria Käyttöpotentiaali riippuu kivilajista, mineralogiasta ja geokemiallisesta kokonaiskoostumuksesta Pysyvyysluokittelu

19 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Suomi:teollisuuspoisteet Jatkojalostuksessa syntyvillä teollisuuspoisteiden käyttöä on tutkittu paljon ja sovelluksia on löydetty (esim Outokumpu Chrome ja Ruukki Oy) Energiatuotannossa syntyvien ja prosessiteollisuudessa syntyvien poisteiden hyötykäyttöön haetaan uutta perspektiiviä kaivannaisteollisuuden tarjoamista sivuvirroista

20 Tutkimuskohteena kaivannaisjätteiden muokkaus/ mineralogia Kaivannaisjätteiden mineralogia voi olla useassa tapauksessa pysyvä vallitsevissa luonnonolosuhteissa (luonnollinen lämpötila ja redox- ja ph-vaihtelu) Jos olosuhteita muutetaan mineraalit vastaavat muutokseen esim luovuttamalla osan komponenteistaan, muuttamalla kiderakennetta, hajoamalla täydellisesti

21 Tutkimuskohteena kaivannaisjätteiden muokkaus/ mineralogia Esimerkkejä tällaisia ovat kalsiitin CaCO3 hajoaminen lämmitettäessä (kalsinointi) tai happokäsittelyssä Mineraalien termisessä käsittelyssä (T tyypillisesti C) vapautetaan mm. CO2 tai OH radikaaleja tai kiderakenteessa olevaa vettä Termisellä käsittelyllä on mahdollista aktivoida joitakin mineraaleja (karbonaatit, verkkosilikaatit) ja tätä kautta saada ne reaktiivisiksi

22 Tutkimuskohteena kaivannaisjätteiden muokkaus/ mineralogia Joillekin mineraaleille on mahdollista aikaansaada potsolaanisia ominaisuuksia Näiden yhdistäminen muihin samoja ominaisuuksia omaaviin yhdisteisiin joko teknisesti tuotettuihin tai luonnon potsolaaneihin, voi sopivissa olosuhteissa tuoda merkittävää lisäarvoa kaivannaisjätteille mm. stabiloinnissa, rikastushiekkaaltaiden rakenteissa ja muissa ympäristön hallintatarpeissa Sum of SiO2, Al2O3, Fe2O3, % Sulfur Trioxide, SO3, % Moisture Content, % Loss on Ignition Magnesium Oxide, MgO, % Available Alkalis as NA2O, % 70% Minimum 4.0% Maximum 3.0% Maximum 10.0% Maximum 5.0% Maximum 1.5% Maximum

23 Potsolaanisia materiaaleja

24 Kaivannaisjätteestä tuotteeksi Puola, Saksa, Viro Virossa, Puolassa ja Saksassa esiintymät ovat nuoremmassa kivilajiympäristössä jätemateriaalit ovat erilaisia: jätetarjontaa kasvattavat ennen muuta Puolassa ja Saksassa hiilituotanto ja rikkipitoinen kupariliuske Virossa palava kivi, fosfori