TALVIVAARA SOTKAMO OY TALVIVAARAN KAIVOKSEN KAIVANNAISJÄTTEEN JÄTEHUOLTOSUUNNITELMA

Transkriptio

1 TALVIVAARA SOTKAMO OY TALVIVAARAN KAIVOKSEN KAIVANNAISJÄTTEEN JÄTEHUOLTOSUUNNITELMA LAPIN VESITUTKIMUS OY

2 i Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma TALVIVAARA SOTKAMO OY TALVIVAARAN KAIVOKSEN KAIVANNAISJÄTTEEN JÄTEHUOLTOSUUNNITELMA Tiina Härmä, DI, ympäristötekniikka Laura Kemppainen, DI, ympäristötekniikka Jari Hietala, DI, ympäristötekniikka SISÄLLYS SIVU 1 YLEISTÄ TOIMINNAN KUVAUS HYÖDYNNETTÄVÄN ESIINTYMÄN GEOLOGISET TIEDOT ESIINTYMÄN GEOLOGIA ESIINTYMÄN MINERALOGIA ESIINTYMÄN KOKO JA MUOTO RAPAUTUMINEN SIVUKIVEN GEOLOGIA JA MINERALOGIA KAIVANNAISJÄTTEET KAIVANNAISJÄTEJAKEET KAIVANNAISJÄTTEIDEN OMINAISUUDET JA JÄTELUOKITUKSET Sivukivi Loppuun liuotettu malmi Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet Talteenottolaitoksen esineutralointi- ja loppusakka Pintamaa ja maapeitteet Jäteluokitukset Tietojen laatu ja edustavuus KAIVANNAISJÄTTEEN KÄSITTELY JA HYÖDYNTÄMINEN KAIVANNAISJÄTTEEN JÄTEALUEET SIVUKIVEN VARASTOALUEET LIUOTETUN MALMIN SIJOITUSALUEET LOPPUSAKAN VARASTOALUE PINTAMAAN JA MAAPEITTEIDEN VARASTOALUEET JÄTEALUEIDEN LUOKITUKSET SUURONNETTOMUUDEN TORJUMINEN MAAPERÄN JA POHJAVEDEN TILA JÄTEALUEIDEN AIHEUTTAMAT YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET JA TOIMET HAITALLISTEN VAIKUTUSTEN EHKÄISEMISEKSI MAAPERÄ JA POHJAVESI PÖLYÄMINEN MAANKÄYTTÖ MAISEMAVAIKUTUKSET... 28

3 ii 10 SEURANTA JA TARKKAILU KÄYTTÖTARKKAILU PÄÄSTÖ- JA VAIKUTUSTARKKAILU KAIVANNAISJÄTTEIDEN OMINAISUUKSIEN SEURANTA Sivukivi Loppuun liuotettu kiviaines Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet Kipsi- ja Esineutralointisakka HÄIRIÖ- JA POIKKEUSTILANTEET JÄLKIHOITOVAIHE JÄTEALUEIDEN JÄLKIHOITO JA VAKUUS SIVUKIVEN LÄJITYSALUEET VAIHEEN BIOLIUOTUSKASAT KIPSISAKKA-ALLAS PINTAMAAN JA MAAPEITTEIDEN VARASTOALUE KAIVANNAISJÄTEALUEIDEN VESIENHALLINTA JÄTEALUEITA KOSKEVAN VAKUUDEN ARVIOINTI VIITTEET LIITTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Kaivoksen layout Sivukiven ja moreenin geokemialliset ominaisuudet Lausunto kairasydännäytteiden analyysituloksista Lausunto kipsisakka-altaan kokoomanäytteestä ja kesäkuun keräilynäytteistä Sivukivi- ja sekundääriliuotusalueen pohjarakenteet, tyyppipoikkileikkaukset Kipsisakka-altaan pohjarakennevaihtoehdot, tyyppipoikkileikkaukset Pintamaiden läjitysalueet Pohjakartat Maanmittauslaitos lupa nro 16/MML/11

4 1 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma 1 YLEISTÄ Euroopan parlamentti ja neuvosto on antanut 15 päivänä maaliskuuta 2006 direktiivin (2006/21/EY) kaivannaisteollisuuden jätehuollosta ja direktiivin 2004/35/EY muuttamisesta. Direktiiviin nojaten Suomen valtioneuvosto on antanut 5 päivänä kesäkuuta 2008 asetuksen kaivannaisjätteistä (379/2008), joka tuli voimaan 13 päivänä kesäkuuta Lisäksi valtioneuvosto on antanut asetuksen 717/2009 valtioneuvoston asetuksen 379/2008 muuttamisesta, joka tuli voimaan Asetuksia sovelletaan mm. kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelman laatimiseen ja täytäntöönpanoon. Asetusten esittämällä tavalla Talvivaara Sotkamo Oy:n Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteille on laadittu jätehuoltosuunnitelma. Liitteessä 1 on esitetty kaivoksen merkittävimpien toiminta-alueiden toteutetut sekä ympäristöluvan mukaiset aluerajaukset.. 2 TOIMINNAN KUVAUS Talvivaaran kaivoksen tarkoituksena on hyödyntää alueen monimetalliesiintymät ja tuottaa niistä nikkeliä, kuparia, kobolttia ja sinkkiä sisältäviä rikasteita. Kaivostoiminta on aloitettu keväällä Lisäksi Talvivaara Sotkamo Oy suunnittelee aloittavansa muiden metallien sivutuotteena saatavan uraanin talteenoton ja hyödyntämisen puolituotteena. Uraanin talteenottoprosessi sijoittuu nykyisten toimintojen yhteyteen. Myös mangaanin talteenottamista on selvitetty. Talvivaaran kaivoksen tuotantoprosessi koostuu kuudesta päävaiheesta: louhinta, murskaus, agglomerointi, kasaus, biokasaliuotus ja metallien talteenotto. Louhinta tehdään avolouhintana. Louhittu malmi murskataan neljässä vaiheessa 8 mm raekokoon (80 % alle 8 mm), minkä jälkeen murske agglomeroidaan laimealla rikkihappoliuoksella hienojakoisen aineksen kiinnittämiseksi suurempiin malmirakeisiin. Agglomeroitu malmi kasataan bioliuotusta varten rakennetulle kasa-alustalle. Liuotuskasan alustaan on integroitu putkisto, jota pitkin kasan läpi valuva, metalleja sisältävä liuos johdetaan liuosaltaisiin ja osin edelleen metallien erotukseen. Liuotus tapahtuu kastelemalla malmikasaa päältä, liuotuskasan päälle asennettavalla rei itetyllä kasteluputkistolla tai kastelusprinklereillä. Kastelussa käytetään suurimmalta osin kierrätettävää liuotusliuosta ja loppuosa tarvittavasta vedestä saadaan mm. louhosten kuivatusvedestä ja metallien talteenottolaitokselta palautettavasta vedestä sekä tarvittaessa raakavedestä. Kasteluvettä kierrätetään aluksi niin kauan, että sen metallipitoisuudet ovat riittävän korkeat metallien talteenottoa varten. Sen jälkeen metallien talteenottoon johdetaan sivuvirta kiertoliuoksesta. Kasa peitetään tarvittaessa kalvolla lämpöhäviöiden ja haihtumisen vähentämiseksi. Biokasaliuotus suoritetaan kahdessa vaiheessa. Noin 1,5 vuoden ensimmäisen vaiheen liuotuksen jälkeen kasa siirretään toisen vaiheen liuotusalueelle, jossa aktiivista liuotusta jatketaan vielä noin 3,5 vuotta. Ensimmäisen ja toisen liuotusvaiheen välissä tehtävän materiaalin siirron tarkoituksena on saada lähes loppuun liuotettua kasaa sekoitettua niin paljon, että liukenematta jääneet alueet (kasan reunat, mahdolliset sakkaumat yms.) tulevat liuotetuiksi. Kasaliuotuksen tulevasta liuoksesta metallit otetaan talteen hydrometallurgisella prosessilla. Ympäristöluvan mukaisesti liuosta johdetaan talteenottolaitokselle 1200 m 3 /h. Liuoksen ph on tyypillisesti noin 2,8 ja nikkelipitoisuus 3 4 g/l. Metallien talteenoton prosessit ovat toteuttamisjärjestyksessä kuparisulfidin saostus, sinkkisulfidin saostus, uraanin talteenotto (varaus), esineutralointi (alumiinin poisto), nikkeli- ja kobolttisulfidien yhteissaostus, mangaanituotteen saostus (vauraus) ja prosessiliuoksen loppusaostus, johon kuuluu raudan saostus ja loppuneutralointi. Sulfidisaostukset tehdään eri saostuslinjoissa, jotka ovat lähes identtisiä. Jäljelle jäänyt neste puhdistetaan ja palautetaan liuotuskiertoon.

5 2 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Tuotteeksi jalostettavat metallit saostetaan sulfideina. Kupari ja sinkki saostetaan omina sulfidituotteinaan, kun taas nikkeli ja koboltti saostetaan sekasulfidisakkana. Nikkelin ja koboltin erotus toisistaan tapahtuu jalostamossa, jossa nikkelin ja koboltin erotus on jatkojalostusprosessin oleellinen osa. Talteenottolaitoksella syntyviä kaivannaisjätteitä ovat esineutraloinnissa syntyvä esineutralointisakka (EsNe) ja loppusakka, joka koostuu raudan saostuksessa (RaSa) ja loppuneutraloinnissa (LoNe) syntyvistä sakoista. Toiminnan käytettävät kemikaalit on lueteltu seuraavassa: Ostetut kemikaalit: - Natronlipeä, NaOH (48 p-% liuos) - Rikkihappo,H 2 SO 4 (93 p-% liuos) - Kalkkikivi, CaCO 3 (kiinteä) - Poltettu kalkki, CaO (kiinteä) - Elementtirikki, S (kiinteä) - Propaani, C3H8 (100 p-% neste) - Flokkulantti (kiinteä) - Polyalumiinikloridi, PAX-18 (liuos) - Hapenpoistokemikaali - Tri-ACT(R) 1801, liuos - Typpi, N 2 (neste) - Vetyperoksidi, H 2 O 2 (50 p-% liuos) Välituotteet (valmistus ON SITE): - Rikkivety, H 2 S - Vety, H 2 - Happi, O 2 (kaasu) - Sammutettu kalkki, Ca(OH) 2

6 3 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma 3 HYÖDYNNETTÄVÄN ESIINTYMÄN GEOLOGISET TIEDOT 3.1 Esiintymän geologia Talvivaaran alueen sulfidimalmit kuuluvat Kainuun liuskejaksoon, joka ulottuu eteläpohjoissuuntaisesti Rautavaaralta Pudasjärvelle noin 200 km pitkänä ja 40 km leveänä vyöhykkeenä. Talvivaaran alueen kallioperässä voidaan erottaa neljä litologisesti ja geokemiallisesti erilaista vyöhykettä, joilla on vaikutusta erityisesti pohjavesien ja maaperän koostumukseen. Ne ovat lännestä itään päin mentäessä seuraavat: Arkeinen pohjakompleksi, jonka itäreuna sijaitsee noin 1 km Kuusilammen ja Kolmisopen esiintymän länsipuolella. Tällä alueella sekä perusmetalli- että rikkipitoisuudet ovat alhaiset. Kolmisoppi-Talvivaara-mustaliuskevyöhyke, jolla on pituutta noin 20 km sen ulottuessa Kolmisoppijärven pohjoispuolelta SE-suuntaisesti Talvivaaraan asti. Sen leveys vaihtelee muutamasta sadasta metristä noin 1,5 kilometriin. Vyöhykkeelle ovat tyypillisiä anomaaliset perusmetallipitoisuudet ja korkea rikkipitoisuus. Kuusilampi-Kolmisoppi-malmivyöhyke, johon sijoittuvat sekä Kuusilammen että Kolmisopen esiintymät. Se ulottuu Kuusilammen esiintymän eteläpäästä Kaivoslammen itäpuolitse ja Kolmisopen esiintymän kautta Kolmisoppijärven Aittolahden pohjoispuolelle. Vyöhykkeelle tulee pituutta noin 10 km ja leveyttä maksimissaan 400 metriä. Tälle alueelle ovat tyypillisiä korkeat perusmetalli- ja rikkipitoisuudet. Kiilleliuske-kvartsiittivyöhyke sisältää paikoin myös mustaliuskevälikerroksia ja sen itäreuna sijaitsee noin 300 m Kuusilammen esiintymän ja noin 100 metriä Kolmisopen esiintymän itäpuolella. Kvartsiitit ovat vahvimmin edustettuina Sopenmäki-Taattola-alueella. Kiilleliuskeet sijoittuvat sen alueen eteläpuolelle ja edelleen idempänä Jormasjärveltä etelään ulottuvalla vyöhykkeelle. Viteikko-Kotamäki-Mäkitupa-alueella kiilleliuskeen yhdessä esiintyy mustaliuskevälikerroksia. Alueelle ovat tyypillisiä alhaiset perusmetalli- ja rikkipitoisuudet, mutta paikallisesti saattaa esiintyä mustaliuskeesta johtuvaa anomaalisuutta. Kuusilammen ja Kolmisopen esiintymissä voidaan erottaa kolme malmityyppiä: 1. Breksiamalmityyppi 2. Pirotemalmityyppi 3. MCR-malmityyppi

7 4 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Magneettikiisurikkaat pirote- ja breksiamalmityypit ovat yleisimpiä. Pirotetyyppi on hienokeskirakeinen ja joskus sulfidit esiintyvät karkeina kasaumina. Karkearakeista sulfidiainesta esiintyy myös kvartsijuonien yhteydessä. Joskus sulfidit voivat taas olla primäärisinä kerroksina tai sekundäärisinä raitoina. Breksiatyypin malmissa magneettikiisu/rikkikiisu-suhde on Kuusilammella 1:1 ja Kolmisopessa 2:1. Rikkikiisua tavataan kahta eri tyyppiä. Primäärinen rikkikiisu on hyvin hienorakeisina kerroksina, joita sekundääriset mineraalit breksioivat. Sekundäärinen rikkikiisu puolestaan on karkeampi rakeista ja esiintyy usein breksioivasti. MCR-malmityyppi (MCR=metakarbonaattikivi) esiintyy katkeilevina kerroksina tai linsseinä mustaliuskeen sisällä. MCR-tyyppi sisältää vaihtelevasti karbonaattia. Sulfidit täyttävät usein tremoliitin välitiloja. 3.2 Esiintymän mineralogia Eri malmityyppien mineraalikoostumukset on esitetty taulukossa 1 sekä sulfidifraktion mineraalikoostumus taulukossa 2 (Kuusilampi) ja taulukossa 3 (Kolmisoppi). Taulukko 1. Malmityyppien mineraalikoostumus Mineraali Pirotemalmi Breksimalmi MCR-malmi % % % Kvartsi Mikrokliini Grafiitti Flogopiitti Tremoliitti 40 Kalsiitti Dolomiitti ++ + Epidootti + Titaniitti o Apatiitti o + Kloriitti o o o Anortiitti ++ Diopsi ++ Magneettikiisu Rikkikiisu Merkinnät: Päämineraaleille määräosuudet on arvioitu prosentteina. ++ = aksessorisena, XRD:llä varma määritys + = aksessorisena, XRD:llä epävarma määritys, ohuthieestä mineraali identifioitu o = mineraalia erittäin vähän Taulukko 2. Kuusilammen esiintymän sulfidifraktion mineraalikoostumus Mineraali Pitotemalmi Breksiamalmi MCR-malmi wt% wt% wt% Kuparikiisu 0,5 0,45 0,48 Sinkkivälke 1,45 1,07 0,86 Alabandiitti 0,04 0,02 0,51 Pentlandiitti 1,04 0,9 0,82 Magneettikiisu 11,02 13,89 15,69 Pyriitti 4,51 8,01 4,82 Sulfidit yhteensä 18,55 24,35 23,18

8 5 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Taulukko 3. Kolmisopen esiintymän sulfidifraktion mineraalikoostumus Mineraali Pitotemalmi Breksiamalmi MCR-malmi wt% wt% wt% Kuparikiisu 0,52 0,63 0,58 Sinkkivälke 1,4 1,32 1,45 Alabandiitti 0,01 0 0,37 Pentlandiitti 1 0,84 0,94 Magneettikiisu 14,3 17,82 8,92 Pyriitti 3,73 7,76 15,25 Sulfidit yhteensä 20,96 28,37 27,51 Taulukossa 4 on esitetty malmin ja sivukiven pitoisuuksia. Malmin ja mustaliuske-sivukiven raja perustuu nikkelipitoisuuteen. Mustaliuske katsotaan malmiksi, kun nikkelipitoisuus ylittää 700 mg/kg. Taulukko 4. Malmin ja sivukiven kemiallinen koostumus. MALMI SIVUKIVI Alkuaine Pitoisuus Malmi Mustaliuske Kiilleliuske Kvartsiitti As mg/kg Cd mg/kg <0,3 9 Co mg/kg Cr mg/kg Cu mg/kg Fe mg/kg Mn mg/kg Ni mg/kg Pb mg/kg Sb mg/kg <20 Zn mg/kg S % 8,54 7,49 0,19 4,86 C % 7,39 6,29 1,7 2,68 U mg/kg näytteitä kpl näytteitä keskimäärin Esiintymän koko ja muoto Molemmat tunnetut esiintymät on tutkittu timanttikairauksin metrin profiilivälein. Tutkimuskairausta on tehty yhteensä noin 130 kilometriä, mutta molemmat esiintymät ovat edelleen rajaamatta pituusjatkeiden ja syvyysulottuvuuden osalta. Alueella tehty geofysikaalinen matalalentomittaus osoittaa myös molempien esiintymien jatkuvan kairausalueiden ulkopuolelle. Talvivaaran kaivoksen tuotanto keskittyy tällä erää Kuusilammen ja Kolmisopen malmien hyödyntämiseen, mutta uusia malmipotentiaalisia alueita tutkitaan koko ajan. Kuusilammen ja Kolmisopen esiintymien mineraalivarantoarvio on esitetty kuvassa 1.

9 6 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Kuva 1. Kuusilammen ja Kolmisopen esiintymien mineraalivarantoarvio ja metallisisältö. 3.4 Rapautuminen Mustaliuske sisältää sulfideja ja rapautuu sen vuoksi helposti. Rapautuessaan mustaliuskeesta liukenee ympäristöön metalleja ja hapanta vettä ja ne voivat happamoittaa ympäristön pinta- ja pohjavesiä ja maaperää. Talvivaaran mustaliuskealueella kohonneita metallipitoisuuksia löytyy pohjavesistä, purovesistä, sekä puro- ja järvisedimenteistä. Nämä pitoisuudet ovat paikoin korkeampia kuin koko maan mediaanipitoisuudet. Pitoisuudet ovat alhaisempia ympäristön graniittisen ja kvartsiittisen kallioperän alueilla verrattuna mustaliuskealueisiin. 3.5 Sivukiven geologia ja mineralogia Talvivaaran monimetalliesiintymien isäntäkivenä on mustaliuske, joka on myös esiintymien pääasiallinen sivukivi. Raja malmimustaliuskeen ja sivukivimustaliuskeen välillä on analyyttinen. Talvivaara Sotkamo Oy on käyttänyt malmin rajan määrittämisessä nikkeli cut-off-arvona 0,07 % Ni. Malmin ja sen pääsivukiven ominaisuudet ovat siis hyvin samankaltaiset.

10 7 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Kuusilammen sivukivet Kuusilammen esiintymän sivukivet ovat seuraavat: 1. Mustaliuske 2. Metakarbonaattikivi 3. Kiilleliuske 4. Kvartsiitti Mustaliuske Kuusilammen esiintymän kanssa välittömässä kontaktissa oleva sivukivi on pääsiassa mustaliuske. Esiintymän eteläosassa kairanreiässä Sokta-136 malmi rajoittuu itäpuolella kvartsiittiin. Sivukivimustaliuskeen väri vaihtelee mustasta harmaaseen lähinnä kvartsin määrästä riippuen. Kivi on yleisesti suuntautunutta, paikoin kerroksellista tai raitaista ja varsin usein myös breksiarakenteista. Mustaliuskeessa tavataan myös kapeita muutaman senttimetrin levyisiä raitoja, jotka ovat fylliittiä tai kvartsivakkaa. Mustaliuske sisältää yleisesti kiisuja, pyriittiä ja magneettikiisua sekä grafiittia. Metakarbonaattikivi Metakarbonaattikivestä on aikaisemmin käytetty nimeä karsi. Sitä esiintyy kapeina katkeilevina kerroksina mustaliuskeen sisällä. Kerrosten paksuus vaihtelee muutamasta senttimetristä 4-5 metriin, keskipaksuuden ollessa alle metrin luokkaa. Metakarbonaattikiven väri vaihtelee lähes mustasta kellertävään riippuen karbonaattimineraalien määrästä. Myös metakarbonaattikivi sisältää kiisuja. Kiilleliuske Kiilleliusketta esiintyy paikoin kapeina kerroksina mustaliuskeen sisällä, ja laajemmin Kuusilammen malmin itäpuolella noin 300 metrin etäisyydellä malmin kontaktista Hetesuo-Riista-aho-alueella. Avolouhoksen reuna tulee ulottumaan tälle alueelle. Kiilleliuske on harmaata tai ruskehtavaa, keski-tai hienorakeista ja litologinen raja mustaliuske-fylliitti-kiilleliuske on usein tulkinnanvarainen. Kiilleliuskeet ovat tavallisesti raitaisia, kiille- ja kvartsirikkaiden raitojen vuorotellessa ja lisäksi niissä on kapeita kvartsisuonia. Kiilleliuskeessa voi olla paikoin kiisu- ja grafiittipitoisia kerroksia. Kvartsiitti Jatulikvartsiitteja tavataan Kuusilammen esiintymän länsipuolella Kuusilampi-Kehikkolehto-alueella. Suunnitellun avolouhoksen länsireuna sivuaa tätä kvartsiittialuetta. Kvartsiitteja esiintyy satunnaisesti myös kapeina enintään muutaman metrin paksuisina kerroksina mustaliuskeen sisällä. Kvartsiitit ovat väriltään vaaleita, harmaanvaaleita tai tummanharmaita, jolloin väri johtuu opaakkipigmentistä. Kolmisopen sivukivet Kolmisopen esiintymän pääsivukivenä on Kuusilammen tapaan mustaliuske, joka geologisen tulkinnan mukaan reunustaa malmimustaliusketta joka puolella. Avolouhosalueella tavataan seuraavat kivilajit: 1. Mustaliuske 2. Metakarbonaattikivi 3. Kiilleliuske 4. Kvartsiitti Mustaliuske Sivukivimustaliuske on paikoin tiivis ja massamainen, paikoin se sisältää vaihtelevassa määrin kvartsiraitoja ja -breksiaa. Liuskeisuus, kerroksellisuus, raitaisuus ja pienoispoimutus ovat tavallisia rakenteita. Paikallisesti mustaliuskeessa esiintyy hiiliköyhää fylliittiä välikerroksina, joiden paksuus on luokkaa senttimetriä. Sulfidit, pyriitti ja magneettikiisu, esiintyvät pirotteena, läiskinä tai breksiana.

11 8 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Kolmisopen eteläpuolella on kairauksissa lävistetty mustaliusketta, jossa on anomaalisen korkea Mnpitoisuus, alabandiittipitoinen mustaliuske. Välittömästi tämän itäpuolella on malmimustaliuske. Metakarbonattiikivi Metakarbonaattikivet ovat kapeina kerrosmyötäisinä boudinoituneina kerroksina mustaliuskeen yhteydessä. Kiilleliuske Kiilleliuske valtainen vyöhyke sijoittuu Kolmisopen malmin itäpuolelle noin 50 metriä etäisyydelle malmin kontaktista. Loukola-Ruskeeniemi & Heino (1996) arvioivat kiilleliuskeen paksuudeksi noin 200 m, joten se tulee sijoittumaan avolouhosalueelle. Kiilleliuskeen sisällä on kiisu- ja grafiittirikkaita kerroksia. Kvartsiitti Kolmisopen alueella kvartsiitit sijaitsevat kiilleliuskemuodostuman itäpuolella lähimmillään runsaan parin sadan metrin etäisyydellä malmista. Havolan (1981) mukaan Kolmisopen kvartsiitit kuuluvat ns. ylempään kvartsiittiin ja eroavat siten stratigrafialtaan Kuusilammen alueen jatulikvartsiiteista. Kvartsiitti on väriltään harmaa ja sokerimainen. Rakenteeltaan kivi on blastoklastinen. Paikoin kvartsiitti vaihettuu grauvakkamiseksi kiveksi, jolloin siinä on nähtävissä kivi- ja maasälpäfragmentteja. Välikerroksina tässä kvartsiitissa esiintyy fylliittimäistä kiilleliusketta, mustaliusketta sekä diopsidi- ja/tai granaattipitoisia kerroksia. Kuusilammen ja Kolmisopen sivukivet ovat samanlaisia, joten myös niiden mineralogia on toistensa kaltainen. Mineralogia on esitetty taulukossa 5. Taulukko 5. Sivukivien mineraalit. Mineraali Mustaliuske Metakarbonaattikivi Kiilleliuske Kvartsiitti Kvartsiitti Kuusilampi Kolmisoppi Kvartsi xxx xxx xxx xxx xxx Mikrokliini o xxx xxx Grafiitti xxx xxx o Flogopiitti/Biotiitti xxx o xxx o xxx Tremoliitti xxx xxx Kalsiitti xxx o Dolomiitti xxx o Epidootti o Granaatti o o o Titaniitti o Apatiitti o o o o o Kloriitti o o o Serisiitti xxx o Plagioklaasi o xxx Diopsidi xxx o Magneettikiisu xxx xxx o o o Rikkikiisu xxx xxx o o o Merkinnät: Päämineraaleille määräosuudet on arvioitu prosentteina. xxx = Päämineraali o = Aksessorisena Sivukiven eri aineistoihin perustuvia alkuainepitoisuuksia on esitelty seuraavissa taulukoissa (taulukko 6, 7 ja 8) sekä liitteessä 2.

12 9 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Taulukko 6. Mustaliusketta olevan sivukiven alkuainepitoisuuksia. Alkuaine Pitoisuus sivukivessä [mg/kg] Arseeni 132 Barium 17,3 Elohopea <2 Kadmium 18,5 Koboltti 60 Kromi 131 Kupari 800 Lyijy 39 Nikkeli 600 Rikki Sinkki 3100 Strontium 50 Vanadiini 607 Taulukko 7. Sivukiven alkuainepitoisuuksia kivilajin perusteella ryhmiteltynä (luvut keskiarvoja) Kivilaji As mg/kg Cd mg/kg Co mg/kg Cr mg/kg Cu mg/kg Fe mg/kg Mn mg/kg Mustaliuske Kiilleliuske Kvartsiitti Metakarbonaattikivi Kivilaji Näytelkm Näytelkm Ni mg/kg Pb mg/kg Sb mg/kg Zn mg/kg S % C % Mustaliuske ,12 6,51 Kiilleliuske < ,89 1,7 Kvartsiitti < ,86 2,68 Metakarbonaattikivi < ,09 6,38 Taulukko 8. Sivukiven alkuainepitoisuudet (luvut keskiarvoja). Co (%) Ni (%) Cu (%) Zn (%) Mn (%) Mg (%) Al (%) S (%) Fe (%) Blokkimalli 0,01 0,05 0,06 0,21 0,41 1,87 2,53 6,07 7,79 Soijat 0,00 0,06 0,04 0,25 0,09 2,05 3,72 4,3 7,97 Koko alue 0,01 0,04 0,05 0,21 0,17 1,54 2,39 6,3 7,81 4 KAIVANNAISJÄTTEET Talvivaaran kaivoksen toiminnassa syntyy suuria määriä erilaisia kaivannaisjätejakeita. Suurimmat jakeet ovat sivukivi, liuotuksen jälkeen jäljelle jäävä malmimurske sekä metallien talteenottolaitoksen esineutralointi- ja loppusakat. Osa jakeista hyödynnetään kaivosalueen maarakenteissa, osa on varastoitu pysyvästi sijoitusalueilleen, ja osa hyödynnetään myöhemmässä vaiheessa jälkihoidossa. Tässä luvussa esitellään Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteiden alkuperä, määrät ja ominaisuudet. Toiminnassa käytettäviä kemikaaleja on käsitelty tämän suunnitelman kappaleessa 2.

13 10 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma 4.1 Kaivannaisjätejakeet Sivukivi Talvivaaran kaivostoiminnan aikana syntyvistä kaivannaisjätteistä sivukiveä muodostuu määrällisesti selvästi eniten. Sivukiveä joudutaan louhimaan, jotta esiintymästä päästään louhintatekniikka ja turvallisuustekijät huomioiden irrottamaan rikastettavaa malmia. Sivukiven lastaus tapahtuu samanlaisilla lastauskoneilla kuin malmin lastauskin, mutta sivukivi lastataan suoraan dumppereihin, jotka kuljettavat sivukiven läjitysalueille. Ympäristöluvan mukaisen suunnitelman mukaan sivukiveä muodostuu vuosittain noin Mt. Vuosien aikana sivukiveä on louhittu yhteensä 22,5 Mt, joka on kokonaisuudessaan käytetty Kuusilammen 2. vaiheen liuotusalueen pohjan rakentamiseen. Jatkossa sivukiveä tullaan läjittämään myös sille varatuille kolmelle varastoalueelle sekä Kolmisopen 2. vaiheen liuotusalueelle. Sivukiven läjitys varsinaisille sivukiven läjitysalueille aloitetaan Loppuun liuotettu malmi Tällä hetkellä malmia louhitaan Kuusilammen avolouhoksesta ja myöhemmässä tuotantovaiheessa arviolta viiden vuoden sisällä aloitetaan malmin louhinta Kolmisopen avolouhoksesta. Malmista erotetaan arvometallit kaksivaiheisessa bioliuotuksessa. Noin 1,5 vuoden liuotusajan jälkeen malmi siirretään hihnakuljettimella ensimmäisen vaiheen liuotuksesta toisen vaiheen liuotuskasalle, jotta myös kasan reunaluiskilla ollut malmi ja mahdolliset sakkaumat saadaan liuotettua. Toisen vaiheen liuotuskasa rakennetaan sähkötoimisella purkulaitteella kerroksittain 15 m kerrospaksuutta käyttäen. Toisen vaiheen liuotusta jatketaan noin 3,5 vuotta, jonka aikana liukenee vielä malmin sisältämää nikkeliä, sinkkiä, kuparista ja kobolttia. Toisen vaiheen liuotuksen jälkeen jäljelle jää arvoton osa malmista, joka jää pysyvästi toisen vaiheen liuotuskasoille. 2. vaiheen liuotus on aloitettu v alussa. Tämän hetkisillä tuotantosuunnitelmilla malmia siirretään 2. vaiheen liuotusalueelle arviolta 15 Mt vuodessa. Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet Metallitehtaan mineraalijätejakeilla tarkoitetaan lähinnä tuotannossa satunnaisesti syntyviä myyntikelvottomia sivutuotteita (sulfaatit, hydroksidit, erilaiset sakat). Koska kyseiset jätteet syntyvät esimerkiksi prosessihäiriön tai vastaavan tapahtuman seurauksena, niiden määrää ja ominaisuuksia ei voida etukäteen arvioida. Vuonna 2010 MTO:n myyntikelvotonta Zn-sakkaa ajettiin takaisin primäärikasalle noin 600 tonnia. Talteenottolaitoksen esineutralointisakka Talteenottolaitoksella sinkin saostuksen jälkeisessä esineutraloinnissa muodostuu sakkaa (EsNe), joka on pääosin kalsiumsulfaattia (kipsiä). Esineutraloinnissa liuoksesta neutraloidaan happoa, jota on muodostunut kuparin ja sinkin sulfidisaostuksessa. Samalla saostuu valtaosa alumiinista, mutta liuoksessa vielä tässä vaiheessa oleva rauta pysyy liuenneena. Muodostunut sakka sakeutetaan sakeuttimissa, minkä jälkeen se pestään ja kuivataan nauhasuodattimissa. Suodatuksen jälkeen sakka ajetaan loppusijoitukseen kulloinkin käytössä olevalle sivukivikasalle. Sakkaa muodostuu noin t/v (kuivana). Esineutralointisakan kosteus vaihtelee prosessiolosuhteiden mukaan p-% välillä. Syntyvän sakan määrä riippuu prosessin ajosta.

14 11 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Talteenottolaitoksen loppusakka Tuotemetallien talteenoton jälkeen liuoksen ph nostetaan noin 10:een sammutetulla kalkilla. Tällöin jäljelle jääneet metallit saostuvat muodostaen ns. loppusakan, mikä muodostuu raudansaostuksesta (RaSa) ja loppuneutraloinnista (LoNe) ja koostuu pääasiassa metallihydroksideista ja kipsistä. Sakan määrä ja laatu riippuu siitä, miten kasaliuotuksessa ja metallien talteenotossa on onnistuttu. Kiintoaine erotetaan liuoksesta sakeuttimissa, minkä jälkeen se pumpataan kipsisakka-altaalle laskeutettavaksi. Laskeutunut loppusakka jää pysyvästi kipsisakka-altaaseen. Vuonna 2010 raudan saostuksen sakkoja syntyi t/v ja loppuneutraloinnin sakkoja t/v. Loppusakan määrä on ympäristöluvan mukaisella tuotannolla noin tonnia vuodessa (kuivana). Pintamaa ja maapeitteet Pintamaalla tarkoitetaan rakennetuilta alueilta poistettua humuspitoista maan pintakerrosta, joka sisältää aluskasvillisuuden, puiden kannot, juuret ja muun mineraalimaan yläpuolella olevan aineksen. Avolouhoksen ja muiden rakennettujen alueiden kohdalta on poistettu pintamaan lisäksi tarpeellinen määrä maa-ainesta, joka on pääasiassa erilaisia moreeneja. Maa-ainekset kuljetetaan maansiirtoautoilla niille varatuille alueille. Tällä hetkellä läjitettynä on mm. Kuusilammen louhosalueelta, 1. vaiheen liuotusalueelta, Kuusilammen 2. vaiheen liuotusalueelta sekä kipsisakka-altaan alueelta poistettuja maamassoja. Läjitettyjen maa-ainesten määrä on tällä hetkellä arviolta 11 Mm 3. Jatkossa läjitettäviä maanpoistomassoja syntyy vielä suuria määriä mm. sivukiven läjitysalueilta sekä Kolmisopen louhosalueelta ja 2. vaiheen liuotusalueelta. Taulukkoon 9 on estetty Talvivaaran kaivostoiminnassa vuosittain syntyvien jätteiden määrät ympäristöluvassa esitetyn mukaisesti. Taulukko 9. Kaivostoiminnassa syntyvät kaivannaisjätteet ja arvio niiden vuosittaisista määristä. Jäteluokka Luvan mukainen määrä (kuivana) Sivukivi 30 Mt/v Loppuun liuotettu malmi 15 Mt/v Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet * Talteenottolaitoksen 0,8 Mt/v esineutralointisakka Talteenottolaitoksen loppusakka 0,7 Mt/v Pintamaat ja maapeitteet ** *) ei voida arvioida etukäteen **) varmistuu rakentamisen edetessä

15 12 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma 4.2 Kaivannaisjätteiden ominaisuudet ja jäteluokitukset Seuraavissa kappaleissa esitetty Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteiden ominaisuuksien määrittely on tehty perustuen valtioneuvoston asetuksen 717/2009 liitteeseen Sivukivi Sivukiven alkuaineiden liukoisuutta ja haponmuodostusominaisuuksia on selvitetty v sivukivinäytteestä (liite 2). Sivukivien ominaisuudet riippuvat olennaisesti niiden geologisesta alkuperästä. Mustaliusketta olevassa sivukivessä rikkipitoisuus on korkea ja se on todennäköisesti happoa tuottavaa. ABA -testissä kairasydämistä saaduissa näytteissä oli runsaasti sulfideja, ja testatuista 17 näytteestä vain 2 näytteen luonne oli ei-happoa muodostava (NAF) ja muiden luonne oli potentiaalisesti happoa muodostava (PAF). Em. sivukivinäytteille on tehty liukoisuuskokeita ja kiven haponmuodostuspotentiaalia on arvioitu sen sisältämän rikin perusteella. Joissakin (4/17) kivinäytteissä liukenevien metallien määrä ylitti tavanomaiselle jätteelle asetetut rajat ja suuren osan sivukivistä on arvioitu muodostavan happamia suotovesiä. Sivukivi on luokiteltu kaivokselle myönnetyssä ympäristöluvassa jätteeksi, jota ei voida hyödyntää maarakennukseen kohteissa, joissa aines joutuu kosketuksiin ilman tai veden kanssa. Lisäksi Talvivaaran hyvälaatuisesta sivukivestä eli kiilleliuskeesta on otettu kairasydännäytteitä alkuvuodesta 2011, joista on analysoitu kokonais- sekä liukoisuudet pitoisuudet (liite 3). Kairasydännäytteiden kokonaispitoisuudet olivat alhaisia. Minkään metallin kohdalla ei havaittu valtioneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen kynnysarvon ylittäviä pitoisuuksia. Myöskään alemmat ja ylemmät ohjearvot alittuivat siten selvästi. Rikkipitoisuudet olivat välillä 0,06-0,324 %. Myöskään liukoisuuskokeissa ei havaittu kohonneita pitoisuuksia. Pitoisuudet alittivat esimerkiksi pysyvän ja tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetut liukoisuusnormit (VNa 2002/2006). Tutkimuksen perusteella kairasydännäytteet eivät sisältäneet haitallisia aineita eikä niistä myöskään liukene haittaaineita. (Pöyry 2011) Sivukivi sisältää tyypillisesti räjähdeainejäämiä, mikä voi vaikuttaa läjitysalueilta lähtevien vesien typpipitoisuuksiin. Näin voidaan olettaa myös Talvivaaran sivukivijakeiden osalta. Sivukiven ominaisuuksien perusteella sivukivi luokitellaan tavanomaiseksi jätteeksi Loppuun liuotettu malmi Talvivaarassa ei ole vielä muodostunut varsinaisesti loppuun liuotettua malmia, joten loppuun liuotetun malmin ominaisuuksia ei ole vielä voitu tutkia. Lähimpänä loppuun liuotettua materiaalia on pilot-prosessin sekundäärivaiheen purkuaines. Sekundääriliuotusta ei kuitenkaan pilot-vaiheessa viety loppuun, koska louhos laajeni pilot-kasan alueelle ennen liukenemisen täydellistä loppuunsaattamista. Talvivaaran pilot-prosessin sekundääriliuotuksen jälkeen purettavasta materiaalista otettiin keräilynäyte, joka analysoitiin Outotec Research Oyssä. Pilot-kokeesta saadun materiaalin mineralogia oli seuraava: - sekundäärinen kovelliitti - rautaoksidit ja -sulfaatit - jarosiitti - kipsi - alkuainerikki - reagoimaton silikaatti - jäämiä primäärisistä sulfideista (pentlandiitti, pyrrotiitti, sfaleriitti, pyriitti) Enimmäkseen liukenemattomat arvomineraalit olivat sulkeumina inerttien kvartsirakeiden tai karkeiden pyriittirakeiden sisällä, jolloin niiden liukeneminen on epätodennäköistä.

16 13 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Materiaalin kemiallinen koostumus XRF-menetelmällä määritettynä on esitetty seuraavassa taulukossa (Taulukko 10): Taulukko 10. Loppuun liuotetun malmin kemiallinen koostumus. Alkuaine Pitoisuus (%) Ni 0,05 Zn 0,11 Cu 0,07 Co 0,01 Pb 0,01 Stot 7,18 C 7,72 As 0,01 Mo 0,01 Edellä esitetyssä taulukossa on esitetty kaikkien XRF-tutkimuksessa määritettyjen metallien pitoisuudet. Esitetyt metallit on oletettu sulfideiksi. Varsinaisia liuotuskokeita ei tälle materiaalille ole tehty, mutta toisen vaiheen liuotuksen jälkeen kasassa jäljellä olevat metallit ovat todennäköisesti liukenemattomassa muodossa. Pilot-kokeesta saadun materiaalin rikkipitoisuus oli korkea (7,18 %), joten sen voidaan olettaa olevan happamia suotovesiä muodostavaa. Toisen vaiheen liuotusalueet on ympäristöluvassa luokiteltu ongelmajätteen kaatopaikoiksi, koska alueelle jäävän malmiaineksen ympäristökelpoisuudesta ei ole riittävästi tietoa Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet Satunnaisesti metallitehtaalta muodostuvien mineraalijätteiden koostumusta ja liukoisuusominaisuuksia ei voida etukäteen arvioida. Ko. jätteet muodostuvat esimerkiksi prosessihäiriön tai vastaavan tapahtuman seurauksena, joten mineraalijätteiden laatu ja määrä vaihtelevat eräkohtaisesti. Tähän mennessä talteenottolaitoksella on syntynyt ainoastaan myyntikelvotonta sinkkisakkaa, joka on sijoitettu takaisin primäärikasalle. Metallitehtaalla syntyvien mineraalijätteiden kaatopaikkakelpoisuus arvioidaan tapauskohtaisesti Vna 202/2006 mukaisia menetelmiä soveltaen. Arviointi on esitetty tarkemmin kappaleessa Lupapäätöksessä metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet on luokiteltu ongelmajätteiksi. Päätös perustuu siihen, että metallitehtaan prosessijätteissä voi olla happojäämiä ja metalleja, jotka ovat mahdollisten häiriöiden seurauksena joutuneet jätevirtaan Talteenottolaitoksen esineutralointi- ja loppusakka Tuotantoprosessissa syntyvien jätteiden laatuun vaikuttavat jalostettavan malmin laatu sekä prosessi ja siinä käytettävät yhdisteet. Talteenottolaitoksen loppusakan laatu riippuu mm. siitä, miten kasaliuotuksessa on onnistuttu, jolloin sakkojen ominaisuudet vaihtelevat raudan hapetuksen ja saostuksen onnistumisen mukaan. Esineutralointi- ja loppusakan ominaisuuksien arvioimiseksi kesäkuussa 2010 on otettu kipsisakkaaltaasta kokoomanäyte sekä keräilynäytteet loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteesta, raudan sakeuttimen alitteesta ja esineutralointisakasta nauhasuotimelta. Loppuneutraloinnin ja raudan sakeuttimen alitteet loppusijoitetaan kipsisakka-altaalle ja esineutralointisakka sekundäärikasan pohjalle. Lausunto sekä siihen liittyvät määritystulokset kipsisakka-altaan kokoomanäytteestä ja kesäkuun keräilynäytteistä ovat liitteessä 4. Jätejakeiden seurantaa jatketaan kuukausittaisten keräilynäytteiden analysoinnilla. Vuodesta 2011 lähtien tullaan tekemään myös esineutralisointisakasta ph-staattinen testi (ABA-testi pren15875), jolla selvitetään ph-olosuhteiden

17 14 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma vaikutusta aineiden liukoisuuteen. Tarkemmin jätejakeiden pitoisuuksia ja liukoisuuksia tarkastellaan tarkkailun vuosiyhteenvedossa (hakemuksen liite 4). Näytteiden kokonaispitoisuuksia on verrattu maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista annetun valtioneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisiin ohjearvoihin sekä liukoisuuksien osalta valtioneuvoston asetuksen 202/2006 kaatopaikoille sijoitettavalle jätteelle annettuihin liukoisuusominaisuuksiin. Esineutralointisakka Esineutraloinnissa liuoksesta neutraloidaan happoa, jota on muodostunut kuparin ja sinkin sulfidisaostuksessa. Samalla saostuu valtaosa alumiinista, mutta liuoksessa vielä tässä vaiheessa oleva rauta pysyy liuenneena. Neutralointiaineena käytetään jauhettua kalkkikiveä CaCO 3 lietettynä veteen. Pääosa muodostuvasta sakasta on kalsiumsulfaattia (kipsiä). Esineutralointisakan keräilynäytteiden määritysten tulokset on esitetty liitteen 4 liitteissä. Kesäkuussa nauhasuotimelta otetun esineutralointisakan osalta kokonaispitoisuudet ylittivät kadmiumin (240 mg/kg), kuparin (630 mg/kg), nikkelin (970 mg/kg) ja sinkin ( mg/kg) osalta PIMA-asetuksen ylemmän ohjearvotason. Uraanin pitoisuus oli nauhasuotimelta otetussa esineutralointisakassa 2,9 mg/kg. Aikaisemmin teollisuusalueilla sovellettuun ns. SAMASE-raja-arvoon (500 mg/kg) verrattaessa pitoisuus ei ole korkea. Esineutralisointisakan haponneutralisointikapasiteetti on huono eli aines on herkkä ph-muutoksille. Esineutralisointisakassa liukoisuudet ylittivät (ravistelu/kolonnikoe) nikkelin ja sinkin osalta sekä tavanomaisen jätteen että ongelmajätteen kaatopaikalle asetetut viitearvot. Myös sulfaatin osalta ylittyi tavanomaisen jätteen kaatopaikan liukoisuuden viitearvo ( mg/kg). Näytteen haponneutralisointikapasiteetti (ANC) oli myös huono. Uraanin liukoisuus oli esineutraloinisakassa 0,044 mg/kg ja 0,098 mg/kg ravistelutestin tulos ensin mainittuna. Uraanin liukoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. Metallien talteenotossa muodostuva esineutralointisakka luokitellaan tavanomaiseksi jätteeksi. Loppusakka Loppusakan keräilynäytteiden määritysten tulokset on esitetty liitteen 4 liitteissä. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteessä vain nikkelin kokonaispitoisuus (560 mg/kg) ylitti valtionneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen ylemmän ohjearvotason (150 mg/kg). Vastaavasti kesäkuun keräilynäytteissä loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa (840 mg/kg) ja raudan sakeuttimen alitteessa (380 mg/kg) vain nikkelin pitoisuus ylitti ylemmän ohjearvotason. Kokonaisrikkipitoisuus kokoomanäytteessä oli mg/kg, joka johtuu pääosin kipsisakasta (CaSO 4 ). Rikkipitoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. Kipsisakka-altaan haponneutralointikapasiteetti on hyvä eli aines ei ole herkkä ph-muutoksille. Liukoisuudet kipsisakka-altaan näytteessä olivat metallien osalta hyvin pieniä, samoin kesäkuun keräilynäytteissä. Suurimmat liukoisuudet olivat sulfaatin osalta, jonka liukoisuus oli kipsisakkaaltaan kokoomanäytteessä mg/kg ja mg/kg ylittäen valtioneuvoston asetuksen 202/2006 tavanomaisen jätteen kaatopaikalle annetun viitearvon ( mg/kg). Keräilynäytteissä sulfaatin osalta ylittyi tavanomaisen jätteen kaatopaikan liukoisuuden viitearvo molemmissa näytteissä, raudan sakeuttimen alitteessa ylittyi myös ongelmajätteen kaatopaikalle annettu viitearvo. Liuenneiden aineiden kokonaismäärän (TDS) osalta raudan sakeuttimen alitteessa ylittyi tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetettu viitearvo ( mg/kg) ja myös ongelmajätteen kaatopaikalle asetettu viitearvo ( mg/kg).

18 15 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Uraanin kokonaispitoisuus oli kipsisakka-altaan kokoomanäytteessä 75 mg/kg ja kesäkuun keräilynäytteessä enimmillään 130 mg/kg (raudan sakeuttimen alite). Uraanin pitoisuudet olivat pieniä verrattuna aikaisemmin teollisuusalueilla sovellettuun ns. SAMASE-raja-arvoon 500 mg/kg. Uraanin liukoisuus oli loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa alle määritysrajan molemmissa liukoisuustesteissä ja raudan sakeuttimen alitteessa 0,33 mg/g ja 0,30 mg/kg ravistelutestin tulos ensin mainittuna. Uraanin liukoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. Metallien talteenoton loppusakka luokitellaan tavanomaiseksi jätteeksi Pintamaa ja maapeitteet Pintamaa vastaa ominaisuuksiltaan tavanomaista, alueelle tyypillistä metsämaan pinta-ainesta. Myös moreeni vastaa alueen luonnontilaista moreenia, jolloin sitä voidaan tarvittaessa hyötykäyttää esimerkiksi maisemoinnissa. Moreenin hyödyntäminen toteutetaan hallitusti ja hyötykäyttöä suunniteltaessa ympäristökelpoisuus tutkitaan geoteknisen kelpoisuuden tarkastelun yhteydessä. Moreenin liukoisuutta ja haponmuodostusominaisuuksia on selvitetty v tutkimusaluekohtaisista kokoomanäytteistä (liite 2). Tutkittujen alkuaineiden rikkipitoisuudet olivat alle 0,1 % eivätkä muiden moreenista määritettyjen alkuaineiden pitoisuudet ylittäneet maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista annetussa asetuksessa (214/2007) tarkoitettuja kynnysarvoja. Myös muut valtioneuvoston asetuksen 717/2009 liitteen 1 kohdassa 2 luetellut perusteet täyttyvät. Valtioneuvoston asetus kaivannaisjätteistä /379 sekä valtioneuvoston asetus kaivannaisjätteistä annetun valtioneuvoston asetuksen muuttamisesta /717 huomioiden pintamaa, moreeni ja turve ovat pysyvää jätettä. Tällöin pintamaan, maapeitteiden ja turpeen geokemiallisten ominaisuuksien määrittely ei valtioneuvoston asetuksen 717/2009 liitteen 3 kohdan A 2 mukaan ole tarpeen Jäteluokitukset Ympäristöministeriön asetuksen yleisimpien jätteiden sekä ongelmajätteiden luettelosta /1129 mukaiset jäteluokitukset on esitetty taulukossa 11. Lisäksi on huomioitu kaivannaisjätteen luokittelu pysyväksi jätteeksi valtioneuvoston asetusten kaivannaisjätteistä /379 sekä kaivannaisjätteistä annetun valtioneuvoston asetuksen muuttamisesta /717 mukaisesti. Taulukko 11. Kaivannaisjätejakeiden jäteluokitukset. Jae Asetuksen 1129/2001 mukainen Kaivannaisjätteen luokitus jäteluokitus Sivukivi tavanomainen jäte Loppuun liuotettu malmi * ongelmajäte Mineraalijätteet (MTO) * ongelmajäte Esineutralointisakka (MTO) tavanomainen jäte Loppusakka (MTO) tavanomainen jäte Pintamaa ja maapeitteet pysyvä jäte

19 16 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Tietojen laatu ja edustavuus Kaivannaisjätteiden ominaisuuksien määrittely perustuu hankeen aikana tehtyihin geologisiin ja geokemiallisiin tutkimuksiin. Louhoksen alueella on tehty suuri määrä tutkimuskairauksia, joista on saatu edustavia näytteitä sivukiven osalta, ja joiden perusteella on voitu arvioida sivukivijakeiden kemiallisia ominaisuuksia. Sivukiven geoteknistä käyttäytymistä soveltuvien fysikaalisten ominaisuuksien perusteella sekä ajan mittaan muuttuvia suotoveden kemiallisia ominaisuuksia ei ole toistaiseksi tutkittu. Sivukiven ominaisuuksien tutkimiseksi tehtävää näytteenottoa ja määrityksiä tarkennetaan tarkkailuohjelman päivityksen yhteydessä. Yksityiskohtainen tarkkailuohjelmaehdotus laaditaan ympäristölupakäsittelyn jälkeen. Loppuun liuotetun malmin ominaisuuksia on tutkittu pilot-prosessin sekundäärivaiheen purkuaineksesta. Liuotusta ei ole pilot-vaiheessa kuitenkaan viety loppuun, joten näytteen edustavuus on huono. Loppuun liuotetun malmin ominaisuudet pystytään luotettavasti määrittämään vasta todellisen jätejakeen muodostuessa. Loppuun liuotetun malmin laadun, geoteknisten ominaisuuksien ja suotoveden kemiallisten ominaisuuksien tutkimiseksi laaditaan standardin EN mukainen näytteenottosuunnitelma viimeistään kolmen kuukauden kuluttua loppuun liuotetun malmin muodostumisen alkamisesta. Esineutralointi- ja loppusakasta on saatu edustavat näytteet, joiden perusteella on voitu arvioida sekä sakkojen ominaisuuksia että käyttäytymistä kuten liukoisuutta ja happaman suotoveden muodostumista. Esineutralointi- ja loppusakan geoteknistä käyttäytymistä soveltuvien fysikaalisten ominaisuuksien perusteella sekä ajan mittaan muuttuvia suotoveden kemiallisia ominaisuuksia ei ole toistaiseksi tutkittu. Metallien talteenottoprosessissa syntyvien sakkojen ominaisuuksien tutkimiseksi tehtävää näytteenottoa ja määrityksiä tarkennetaan tarkkailuohjelman päivityksen yhteydessä. Yksityiskohtainen tarkkailuohjelmaehdotus laaditaan ympäristölupa-käsittelyn jälkeen. Talteenottolaitoksella muodostuvien jätejakeiden tarkkailu on aloitettu vuoden 2010 kesäkuussa, josta lähtien on seurattu kuukausittaisista keräilynäytteistä (loppuneutraloinnin sakeuttimen alite, raudan sakeuttimen alite ja esineutralointisakka) kokonaispitoisuuksia ja liukoisuusominaisuuksia. Lisäksi vuoden 2010 kesäkuussa on otettu kipsisakka-altaalta kokoomanäyte, josta on tehty vastaavat analyysit. Vuoden 2011 tammi-helmikuussa jätejakeiden seurantaa on jatkettu kuukausittaisten keräilynäytteiden analysoinnilla. Tämän jälkeen kuukausittaisista näytteistä on koottu puolen vuoden kokoomanäytteet (maalis-kesäkuu ja heinä-joulukuu), joista on analysoitu kokonaispitoisuudet ja liukoisuusominaisuudet. Kuukausittaisiin keräilynäytteisiin perustuvien tarkkailutulosten voidaan arvioida olevan edustavia. Puolen vuoden kokoomanäytteistä saatavan tiedon perusteella voidaan arvioida jätealueille sijoitettavien jätteiden laadun vaihtelun merkitystä niiden kaatopaikkakelpoisuuteen. 5 KAIVANNAISJÄTTEEN KÄSITTELY JA HYÖDYNTÄMINEN Kaivokset pyrkivät käyttämään mahdollisimman paljon toiminnassaan syntyvistä sivutuotteista omassa toiminnassaan. Sivutuotteiden käyttökohteita kaivosalueella voivat olla esimerkiksi padot, tiet ja muu maarakentaminen, kaivostäytöt sekä maisemointi. Talvivaaran kaivoksen suunnitteluvaiheesta lähtien on otettu huomioon kaivannaisjätteiden hyödyntäminen maarakentamisessa, jolla on pyritty minimoimaan lopullisesti läjitettävien kaivannaisjätteiden sekä muualta otettavien rakennusmateriaalien määrää. Kuusilammen louhosalueelta poistetut kivennäismaa-ainekset, pääosin hiekkamoreeni, on sijoitettu läjitysalueiden tukipenkereiksi. Muut alueelta poistetut moreeni ja muut maapeitteet tullaan käyttämään kokonaan viimeistään jälkihoitovaiheessa sivukivi- ja liuotuskasa-alueiden maisemointiin. Koska Talvivaaran kaivoksen toiminta jakaantuu pitkälle ajanjaksolle, alueita tullaan jälkihoitamaan myös toiminnan aikana.

20 17 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma Primäärikasasta poistettavaa liuotettua ja seulottua malmimursketta voidaan käyttää sivukivikasan pohjarakenteen muovikalvon yläpuolisessa ja toisen vaiheen liuotuskasan pohjarakenteen muovikalvon ylä- ja alapuolisissa suojarakenteissa. Materiaalin hyödyntäminen yleisesti maarakentamisessa tulee ratkeamaan sen geokemiallisen laadun mukaan. Myös talteenottolaitoksen loppusakan (kipsisakka) hyödyntämismahdollisuuksia tutkitaan. Mahdollisuutta sivukiven avolouhoksiin sijoittamiseen tullaan tutkimaan myöhemmässä vaiheessa. Tässä vaiheessa sivukiveä ei ole suunniteltu sijoitettavan louhoksiin, koska se voisi olla kaivostyön kannalta epäturvallinen ratkaisu. Tämän lisäksi malmitutkimuksia tehdään kokoajan, jolloin mahdollisten uusien esiintymien hyödyntäminen voi vaatia vanhoja louhoksia käyttöönsä. Valtaosa kaivannaisjätteistä jää kuitenkin lopulta loppusijoitukseen niille varatuille jätealueille. Taulukko 12 on koottu tiedot Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteiden loppusijoituksesta. Taulukko 12. Kaivostoiminnassa syntyvien sivutuotteiden loppusijoituspaikat. Jäteluokka Loppusijoitus Sivukivi 2. vaiheen liuotusalueiden pohjarakenteet, sivukivikasat Loppuun liuotettu malmi 2. vaiheen liuotusalueet Talteenottolaitoksen esineutralointisakka 2. vaiheen liuotusalueiden pohja, sivukivikasat Talteenottolaitoksen loppusakka Kipsisakka-allas Pintamaat ja maapeitteet Läjitysalueet, jälkihoito 6 KAIVANNAISJÄTTEEN JÄTEALUEET Sivukiven ja liuotetun malmin varastointi ovat selvästi laajimpia kaivosalueelle sijoittuvia toimintoja. Seuraavissa kappaleissa on kuvattu kaivannaisjätteen jätealueita tarkemmin. 6.1 Sivukiven varastoalueet Tällä hetkellä Talvivaaran kaivoksella louhittava sivukivi sijoitetaan Kuusilammen 2. vaiheen liuotuskasalle varatulle alueelle. Kuusilammen sekundäärikasan pohjalle läjitetään sivukiveä arviolta 70 Mt. Läjitetty sivukivi jää liuotuskasan alle osaksi pohjarakennetta. Myöhemmin sivukiveä sijoitetaan myös Kolmisopen 2. vaiheen liuotuskasalle varatulle alueelle osaksi pohjarakennetta. Kolmisopen sekundäärikasalle sijoitettavan sivukiven määrä on arviolta 140 Mt. Sekundäärikasojen pohjalle saa sijoittaa lisäksi metallitehtaalla muodostuvaa esineutralointisakkaa. Sivukivi, jota ei voida hyödyntää 2. vaiheen liuotuskasojen pohjarakenteissa, tullaan läjittämään kolmelle varsinaiselle läjitysalueelle. Kaksi läjitysaluetta (KL1 ja KL2) sijoitetaan Kuusilammen louhoksen itä- ja lounaispuolille ja yksi läjitysalue (KS1) Kolmisopen louhoksen kaakkoispuolelle. Läjitysalueelle KL1 tullaan läjittämään arviolta 110 Mt sivukiveä, jolloin KL1 pinta-alaksi tulee arviolta 110 ha, läjitysalueelle KL2 170 Mt, jolloin pinta-ala on noin 210 ha ja alueelle KS1 75 Mt, jolloin pinta-alaksi tulee 110 ha. Läjitysalueiden yhteenlaskettu pinta-ala tulee olemaan arviolta 430 ha. Kuusilammen sivukiven läjitysalueiden KL1 ja KL2 ylin täyttötaso tulee olemaan enintään N m ja Kolmisopen läjitysalueen enintään N m. Läjitysalueiden suhteellinen korkeus tulee olemaan noin 50 metriä ympäristöstään. Läjitysalueiden reunaluiskat muotoillaan kaltevuuteen 1:3 tai loivemmiksi ja lakiosat reunoja kohti viettäviksi. Sivukiven läjitysalueille rakennetaan ympäristöluvan mukaiset pohja- ja pintarakenteet. Ennen pohjarakenteen rakentamista alueelta on poistettu puusto, pintamaat ja pehmeät maakerrokset. Pohjamaan kantavuuden riittävyys varmistetaan ja tarvittaessa sitä vahvistetaan rakennusteknisin ratkaisuin. Alue on myös kuivatettu ojittamalla. Pohjamaa (moreenipinta) on muotoiltu siten, että se viettää kohti suotovesien keräilyallasta. Alueen reunoille on tehty maanpoistomassoista matalat

21 18 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen kaivannaisjätteen jätehuoltosuunnitelma reunapenkereet, joilla estetään valumavesien pääseminen pohja-alueen ulkopuolelle. Jätetäytön tai alapuolisten rakenteiden joutuminen kosketuksiin pohjaveden kanssa estetään pohjaveden pintaa alentamalla, salaojituksella tai muilla kuivatusjärjestelyillä. Pohjamaa muotoillaan reunoja kohti viettäväksi ja siten, etteivät pohja- tai pintavedet valu läjitykseen. Pohja tiivistetään 1,5 mm vahvuisella HDPE-kalvolla. Alapuolisesta pohjamaasta poistetaan kaikki kivet ja HDPE-kalvo suojataan vähintään 100 mm vahvuisella suojahiekkakerroksella molemmin puolin. Suojakerroksen rakenteina voidaan edellä mainitun lisäksi käyttää sivukivialueen pohjakalvon alapuolella vähintään 100 mm:n kerrosta 0 12 mm:n kalliomursketta ja 500 g/m 2 painavaa geotekstiiliä tai vähintään 100 mm:n kerrosta 0 4 mm:n kalliomursketta. Sivukivikasan pohjarakenteen muovikalvon yläpuolisessa suojarakenteessa voidaan käyttää edellä mainittujen rakenteiden lisäksi suojarakenteena vähintään 400 g/m 2 painavaa geotekstiiliä ja vähintään 100 mm:n kerrosta 0 12 mm:iin seulottua primäärikasasta poistettavaa liuotettua malmimursketta. Kalvon päälle tehdään 1,0 m vahvuinen alkutäyttö murskatusta tai muuten palakooltaan sopivasta sivukivestä. Alkutäyttö levitetään puskukoneella tai vastaavalla tavalla tiivistysrakenteen päälle kahtena 0,5 metrin paksuisena kerroksena tai jos alkutäytön kiviaineksen palakoko on alle 100 mm, voidaan koko metrin kerros tehdä yhdellä levityksellä. Sekundäärikasan sivukivitäytön pohjarakennevaihtoehdot on esitetty liitteessä 5 olevassa tyyppipoikkileikkauksessa. 6.2 Liuotetun malmin sijoitusalueet Talvivaaran kaivosalueelta on varattu kaksi aluetta 2. vaiheen liuotukseen, joille liuotettu malmi tulee myös loppusijoitettavaksi. Kuusilammen 2. vaiheen liuotusalue sijaitsee 1. vaiheen liuotusalueen pohjoispuolella. Liuotusalue tulee olemaan noin 270 ha, leveys m ja pituus m. Alueelle siirrettävä malmi kasataan neljänä-viitenä 15 metriä paksuna kerroksena. Kasan maksimikorkeus on N m, joka on noin m luontaisesta maanpinnasta. Tämän alueen pohjarakenteiden rakentaminen on tällä hetkellä kesken. Toinen 2. vaiheen liuotusalue tulee sijaitsemaan Kolmisopen louhoksen lounaispuolella. Kolmisopen 2. vaiheen bioliuotuskasa tulee olemaan noin 280 hehtaaria. Alueelle siirrettävä malmi kasataan neljänä-viitenä 15 metriä paksuna kerroksena. Alueen maksimikorkeus on N m, joka on noin 70 metriä ympäröivästä maanpinnasta. Ympäristöluvassa Kuusilammen ja Kolmisopen 2. vaiheen liuotuskasojen ylimmäksi täyttötasoksi on määrätty enintään N m. Kasojen reunaluiskat muotoillaan kaltevuuteen 1:3 tai loivemmiksi ja lakiosat rakennetaan reunoja kohti viettäviksi. Toisen vaiheen bioliuotuskasa-alueiden sivukivirakenteet muotoillaan siten, että rakenteiden poikittaiskaltevuus on 2 % ja pituuskaltevuus 0,03 0,05 % alueen reunoja kohden. Sivukivestä muodostuvan tasatun, tiivistetyn ja muotoillun pohjan päälle asennetaan 2,0 mm:n HDPEmuovista tehty yhtenäinen keinotekoinen eriste. Keinotekoinen eriste suojataan ylä- ja alapuolelta eristeeseen kohdistuvien haitallisten pistemäisten kuormien estämiseksi tasarakeisella suojahiekkakerroksella tai -geotekstiilillä. Pohjarakenteissa hienorakeisesta mineraaliaineksesta tehtävän suojakerroksen paksuus on vähintään 100 mm tai vaihtoehtoisesti käytettävän suojageotekstiilin paino vähintään g/m 2. Muovikalvon päällä saa kuitenkin liikkua koneilla vasta kun kalvon päällä on vähintään 300 mm suojakerros.