Hannukainen Mining Oy Vedenkäsittelysuunnitelma

Transkriptio

1 (18) Hannukainen Mining Oy Vedenkäsittelysuunnitelma 1. Johdanto Tässä vesienkäsittelysuunnitelmassa on kuvattu Hannukainen Mining Oy:n vastineen liitteenä vesienkäsittelyn periaatteet, muodostuvien vesien määrään ja laatuun liittyvät tekijät sekä rikastamon sisäiseen vesien kierrätykseen liittyvät asiat. Suunnitelmaan on sisällytetty annetuissa muistutuksissa esille tulleita asioita yhdeksi kokonaisuudeksi. Varsinaiset tarkemmat suunnittelutiedot annetaan tulevassa täydennyksessä. Suunnitelma perustuu - puhtaiden vesien erillään pitämiseen muista alueen vesistä - ympäröivien alueiden valuntavesien poissa pitämiseen kaivoksen vesitaseesta ojituksen avulla - sivukivien erotteluun laatunsa mukaan mahdollisesti happoa tuottaviin (PAF) ja ei-happoa tuottaviin sivukiviin (NAF) - muodostuvien suotovesien erottelumahdollisuuteen toiminnan aikana laadun mukaan jo Hannukaisessa käsittelyä tarvitseviin sekä puhtaisiin vesiin - prosessivesien kierrätykseen, mitä parannetaan käyttämällä mahdollisuuksien mukaan kierrätysvettä niissä kohteissa, missä puhdasta vettä ei tarvita - aktiiviseen käsittelyyn vesilaitoksella kiintoaineen ja metallien poistamiseksi - varautumiseen vesienkäsittelyn rejektin stabilointiin - altaiden mitoitukseen, vedenkäsittelylaitosten käsittelyvirtaamien sekä pumppaamoiden mitoitusten yhteen sovittamiseen niin, että vesien käsittely ja purku on harkittua myös ääritilanteissa runsaan sadannan, pitkään jatkuneen kuivuuden tai kevättulvien aikaan. Toiminnan edetessä kaivoksella vedenkäsittely muuttuu hyppäyksittäin. Monen teollisuusprosessin kohdalla on niin, että prosessi pysyy toiminnan aikana varsin tasaisena. Kaivoksen vedenkäsittelyä tulee nähdä eri tavalla, sillä järjestelmien on mukauduttava niin vesimäärien että käsiteltävien vesilaatujen muutoksiin toiminnan aikana. Nämä näkyvät vesienkäsittelyssä selvinä toiminnan kehittymisinä muutaman vuoden välein: Ensimmäisessä vaiheessa Hannukaisen avolouhos ja rikastamo Rautuvaarassa ovat toiminnassa, vesien kierrätykset toimivat, rikastushiekka-allas on vanhalla alueella ja sivukivialueista sekä altaista on vain ensimmäiset vaiheet käytössä pienentäen käsiteltävien ja kerättävien vesien määrää. Toisessa vaiheessa noin kymmenen toimintavuoden jälkeen käsittelyyn johdettavien vesien määrä on jo suurimmillaan, rikastushiekka-altaan uusi osa on otettu käyttöön ja sivukivialueita on laajennettu. Erona myöhempiin toimintavuosiin on, että

2 (18) Kuervitikon avolouhos ei ole vielä toiminnassa, mikä vähentää puhtaiden vesien määrää. Kolmannessa vaiheessa myös Kuervitikon avolouhos on otettu käyttöön ja vesienkäsittelyyn ja altaisiin kerättävien vesien virtaamat ovat suurimmillaan. Neljännessä vaiheessa kaivoksen ja rikastamon toiminnan loputtua vesienkäsittelyä tulee jatkaa aktiivisena useampia vuosia, jotta suotovedet ja rikastushiekka-altaiden ylitevedet käsitellään asianmukaisesti. Peittorakenteiden rakentaminen sekä toimintojen alasajo pienentävät käsiteltävien vesien määrä ja parantavat vaiheittain niiden laatua. 2. Sadantatiedot ja huomioon otettavat tilanteet vesitaseen määrittämisessä 2.1. Käytettävät sadantatiedot Sadannan muutoksia Suomessa pitkällä aikavälillä on käyty läpi Hannu Pesosen yhteenvedossa 1 LuK-seminaarissa v Kirjoituksessa referoidun tutkimuksen mukaan Suomen skaalalla keskimääräinen vuotuinen sadanta koko tutkitulta ajalta oli 601 mm. Tämä oli tutkimuksen ns. perussademäärä, mm/a. Korkein koko maan mittakaavan vuotuinen sadannan määrä oli 792 mm (2008) ja matalin 402 mm (1941). Tutkijoiden mukaan trendianalyysi osoitti, että vuotuinen sadanta oli koko maan skaalalla lisääntynyt tilastollisesti merkitsevästi (p <0,05) 0,92 ± 0,50 mm/ vuosiaikavälillä ja lisääntyisi edelleen muutaman vuosikymmenen samalla tasolla, noin 1 mm vuodessa. Pohjois-Suomessa ja rannikkoalueilla vuotuinen sadanta koko tutkitulta ajalta oli noin mm pienempi kuin muualla Suomessa. Sadantatietoina vesitaselaskennassa käytetään Suomen Ympäristökeskuksen vesistömallista 2 saatuja Hannukaisen alueen mallinnettuja sadantatietoja sekä Kaunisvaaran sääaseman (Swedish Meteorological and Hydrological Institute SMHI, sääasema 18381) todellisia sadantatietoja. Hannukaisen valuma-aluetta (67.342) voi tarkastella kartalla Järviwikin kautta. 3 Tarkasteluajanjaksona on noin 50 vuoden aika 1960-luvulta 2010-luvulle. Tarkastelun perustana ovat kuiva vuosi, kun vuosisadanta on tasolla noin 400 mm, keskiarvovuosi koko datasta, kun vuosisadanta tasolla on noin 600 mm ja sateinen vuosi, kun keskiarvosadanta on tasolla noin 800 mm. Nämä vastaavat myös koko Suomen arvoja, joten ovat hyvä perusta vesitaseelle. Ääritilanteet, kuten kerran sadassa, kahdessa tai kolmessa sadassa vuodessa tapahtuvat erityisen kuiva ja erityisen sateinen vuosi määritetään erikseen tilastollisesti sekä Kaunisvaaran todellisista sadantatiedoista että Hannukaisen alueen mallinnetuista sadantatiedoista. 1 Nieminen S., Miten sadanta on muuttunut Suomessa sadassa vuodessa muutoksia selittäviä tekijöitä. 2 SYKE-vesistömalli, Hannukaisen alueen sadanta. 3 Järviwiki. Hannukaisen alue.

3 2.2. Ilmastonmuutos vaikuttaa sadantaan sekä valuntaan (18) Kuva Tornionjoen virtaamaennusteesta 4 kuvaa ilmastonmuutoksen takia tapahtuvaa muutosta sekä sadannassa että valunnassa (kuva 1). Keskilämpötila nousee ja sademäärä lisääntyy jonkin verran. Lumensulaminen on edelleen pääsyy korkeisiin kevättulviin, mutta verrattaessa nykytilaan niiden oletetaan hiipuvan jo lähivuosikymmeninä noin %. Suunnitelmissa kevään tulvahuippujen muutosta ei huomioida, vaan mitoituksen varmistamiseksi oletetaan muutoksen olevan kaivoksen toiminta-aikana niin vähäinen, että sillä ei ole vaikutusta kevään tulvahuippuun. Kevään tulvahuippu huomioidaan laskennassa niin, että marraskuusta maaliskuuhun tuleva sade on kerätty taseessa kokonaisuudeksi, joka tulee valuntana toukokuussa. Huhtikuun sadanta oletetaan tulevan valuntana ko. valunta-alueelle saman kuun aikana. Tulvahuippu asettaa reunaehdot vesitaseelle sekä käsittelykapasiteetin että vesien varastoinnin osalta. Tulvahuippuna on varastoaltaiden tilavuus riitettävä sille vedelle, mitä ei pystytä heti käsittelemään ja pumppaamaan edelleen pois alueelta. Kuva 1. Suomen Ympäristökeskuksen mallinnus suunnitellusta vesivirtaamasta Tornionjoessa. Kevättulvien odotetaan joen eteläisissä osassa pienenevän lumipeitteen madaltuessa Haihdunnan huomioiminen Vain harvoissa tapauksissa koko sadanta päättyy valunnaksi ts. talteen kerättäväksi vedeksi. Valuntaa vähentää ensisijaisesti haihdunta, josta on Suomen 4 Tornionväylän kansanvälinen vesidistrikti s. 23.

4 (18) ympäristökeskuksella vastaavia tilastoja kuin sadannasta eri vuosilta ja eri vuosikymmeniltä. Haihduntaan vaikuttavat kyseessä olevan alueen kasvillisuus, onko se järvi vai vesiallas, metsämaa vai pelto. Lisäksi lopulliseen valuntaan vaikuttaa se, miten paljon on jo läjitettyä esim. sivukiveä alueella, onko alueella tiivis vettä läpäisemätön pohjarakenne vai miten suuri osuus sadannasta muodostaa pohjavettä, joka vähentää edelleen valuntaa haihdunnan lisäksi. Laskennassa käytetään Suomen ympäristökeskuksen mallinnettuja haihdunta-arvoja 5. Haihdunnan osalta epävarmuutta on enemmän kuin sadannassa ja vaihtelu on myös suurempi johtuen alueiden erilaisuudesta Sadanta, valunta ja haihdunta kaivostoiminnan eri alueilla Kaivoksen vesitaseen suunnittelussa jokainen alue määritellään muodostuvan valunnan osalta luonnollisesti ensisijaisesti pinta-alan ja sadannan mukaan ottaen huomioon sekä haihdunta että alueen muut tiedot esim. pohjarakenteiden ja haihdunnan kannalta. Hannukaisen kaivosalueen sekä Rautuvaaran rikastamoalueen tapauksessa esimerkkejä eri alueiden osalta ovat - avolouhokset, joissa sadevesi kerätään nopeasti talteen ja pumpataan edelleen käsiteltävien vesien altaaseen ja sieltä käsittelyn sekä vesivarastoaltaan kautta Muonionjokeen. Normaaliin metsä- tai järvihaihduntaan verrattavaa haihduntaa ei huomioida niiden vähäisyyden takia. Tällöin valunta-arviot avolouhosten alueelta ovat jonkin verran yliarvioituja. Lisäksi kaivosalueella avolouhoksen kuivana pitämiseksi muodostuvat pohjavesien määrät on arvioitu jo aiemmin SRK Consultingin toimesta. 6 - PAF-sivukivialueet, joilla on tiivis pohjarakenne. Sadantana tuleva vesi ja sivukivikasan läpi suotautunut vesi otetaan talteen ja johdetaan käsiteltäväksi. Rakenne minimoi pohjaveden muodostumista ja haihdunta on verrattavissa metsämaan haihduntaan. - NAF-sivukivialueet, joilla ei ole tiivistä pohjarakennetta. Sadantana tuleva vesi otetaan alueelta talteen ja johdetaan tarvittaessa käsittelyyn. Pohjaveden muodostuminen on alueella normaalia riippuen alueen veden läpäisevyydestä (moreeni, hiekka tai kallio) ja se on otettu huomioon louhosvesien muodostumisessa SRK Consultingin aiemmissa laskelmissa. - altaat, joissa on ympäristöä tiiviimpi pohjarakenne vähentävät alueen pohjaveden muodostumista. Samalla järvihaihdunta pienentää valuntaa vapaan vesipinta-alan alueen verran. - maanläjitysalueet sekä suojavallin alue, missä pintavesiä ei varsinaisesti kerätä, vaan puhdasvesiojiin tuleva valunta muodostuu sadannan ja haihdunnan sekä pohjavesien muodostumisen erotuksena. - ympärysojat, joihin kerätään käytössä olevilta alueilta puhtaita pintavesiä ja estetään alueen ulkopuolella olevien puhtaiden pintavesien pääsy kaivos- tai 5 Suomen Ympäristökeskus, haihdunta. 6 Predictive Geochemical Modelling Study, s

5 (18) rikastamoalueen vesitaseeseen. Pintavesien hetkelliseen valuntaan vaikuttaa ympäristö ja maanpinta esim. metsä tai varvikko pidättää sadetta enemmän kuin esim. käytössä olevat tie tai kallioinen jyrkänne. Alueiden suunnittelutietojen tarkentuessa myös puhdasvesialueiden tiedot tarkentuvat sekä ojitusten että pinta-alojen suhteen Vesien hallinnan riskit ja niiden huomioiminen suunnittelussa sekä mitoituksessa Vesien hallintaan liittyviä riskejä ovat esimerkiksi: - puhtaan veden riittävyys rikastamolla - patorakenteet ja altaat sekä patoturvallisuuden että riittävyyden kannalta - vaihtelut sadannassa (kuiva ja märkä vuosi sekä ääriolosuhteet) - pumppaamoiden mitoituksen riittävyys sekä puhtaille että käsittelyä tarvitseville vesille - käsittelykapasiteetin riittävyys ja tarkoituksenmukaisuus eri vaiheissa huomioiden käsiteltävien vesien laadussa tapahtuvat muutokset - vedenkäsittelylaitosten toiminta - kemikaalien käyttöön, varastointiin ja annosteluun liittyvät riskit Rikastamolla käytettävä puhdas vesi kerätään ympärysojista sekä alueilta, mikä täyttää siellä tarvittavan puhtaan veden laadun. Prosessiveden kierrätyksestä johtuen suunnitelmissa pyritään siihen, että alueen ulkopuolelta ei puhdasta vettä tarvitse rikastamon tarpeisiin ottaa. Puhtaan veden riittävyyden varmistamiseksi mitoitus tehdään kahden peräkkäisen kuivan vuoden perusteella. Tämä tarkoittaa, että huomioimalla sekä sadanta että haihdunta kuivana vuonna tulee altaaseen jäädä rikastamon tarpeita varten kevättulvan jälkeen riittävästi vettä, että se riittää kesän yli. Vastaavasti syksyllä syyssateiden aikana vesivarastoa tulee kasvattaa niin, että se riittää talven yli ja niin, että varastossa on myös jäätymisvara. Kaivoksen ja rikastamon vesien käsittelyyn, rikastushiekka-altaisiin sekä sivukivialueisiin on olemassa v ilmestynyt päivitetty referenssidokumentti, Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries. 7 Altaiden ja patojen riskienhallinnan suhteen siinä määritellään riittäväksi tasoksi kerran kahdessa sadassa vuodessa tapahtuva sadanta, jos pato tai allas ei ole korkeinta riskiluokkaa ja kerran 500 tai 1000 vuodessa tapahtuva sadanta korkeampaa riskiluokkaa oleville altaille. Riskienhallinnan kannalta altaiden tilavuuksia sekä vedenkäsittelyn mitoitusta tarkastellaan sekä tulva-aikana että vuoden sateisimpana aikana joko heinäkuussa tai syyssateiden aikana BATdokumentin mukaisesti. Patojen ja altaiden suurin kuormitus osuu kevääseen ja mahdollisesti samanaikaisesti osuvaan sateeseen. Tarkastelussa huomioidaan kuukausittaisten tilastojen perusteella kerran 500 vuodessa tapahtuvalle valunnalle, mitä käytetään altaiden ja patojen tilavuuksien suunnittelussa toiminnan eri 7 BAT, s. 516.

6 (18) vaiheissa. Patorakenteiden vaatima mitoitustieto on sadannan osalta suurin, minkä mukaan mitoitetaan lisäksi pumppaukset käsiteltävälle sekä purkuputkeen johdettavalle vedelle. Sadannan ja valunnan muutokset vaikuttavat runsaasti käsittelykapasiteetin mitoitukseen veden laatuvaihtelujen ohella. Sekä Hannukaisen kaivosalueella kerätyt käsittelyä vaativat vedet että rikastushiekka-altaalta kerätyt ylimäärävedet tulee johtaa käsittelyn ja selkeytysaltaan kautta purkuputkeen. Käsittelyjärjestelmien kapasiteetti mitoitetaan niin, että mitoitussadannallakin se riittää vesien puhdistamiseen ja samalla altaiden sekä patojen pintojen pitämiseen turvarajojen sisällä. Vedenkäsittelylaitosten toiminta niin purkuputkeen johdettavien vesien käsittelyn kuin prosessivesien kierrätysjärjestelmän kannalta on oleellista koko kaivoksen toiminnalle. Kaivoksen puhtaan veden saanti pohjautuu rikastushiekka-altaan vesien kierrätykseen takaisin prosessiin ja alueen vesitaseen hallinta pohjautuu metallipitoisten vesien nopeaan käsittelyyn. Suunnittelun edetessä kaikille järjestelmille toteutetaan prosessien riskitarkastelut (HAZOP) toiminnan varmistamiseksi. Kriittisiä laitteita ja toimintoja kahdennetaan niin, että rinnakkainen järjestelmä voi olla huollossa tai pesussa, jolloin prosessin kapasiteetti riittää sekä kaivoksen että rikastamon toimintojen ylläpitämiseen. 3. Rikastamon sisäinen vesikierto Rikastamon vesikierto koostuu rikastamolla sisäisesti käytettävästä ja kierrätettävästä vedestä sekä rikastushiekka-altaiden kautta kiertävästä vedestä. Rikastamon sisäinen suunnitteluvirtaama on m 3 /h. Siitä vedestä vain osa kiertää rikastushiekka-altaille rikastushiekan mukana osittain sitoutuen siihen ja vesipitoisuudesta riippuen osittain erottuen vapaaksi vedeksi altaille. Uutta vettä otetaan prosessiin noin m 3 /h, mikä nostaa veden kierrätysprosentin tasolle > 95 %. Sisäistä vesikiertoa parannetaan rikastamon sisällä sakeutuksella sekä pastalaitoksella, jotta voidaan vähentää altailla viipyvän veden määrää. Lisäksi veden kiertoastetta nostaa rikastushiekka-altaan ylitevedestä valmistettava puhdas prosessivesi, joka on kuvattu kappaleessa 6 (vedenkäsittely 1). Referoiden BAT-dokumenttia 8 rikastamolle suositellaan otettavaksi mukaan mekaanisia käsittelyjärjestelmiä niin, että sakeutuksen jälkeen rikastushiekka-altaalle johdettava liete on kiintoainepitoisuudeltaan vähintään % ja mieluummin % menetelmästä ja käytettävistä kemikaaleista riippuen. Lisäsakeutusta suositellaan käytettäväksi, koska se edesauttaa rikastushiekan tiheyden nousemista, käytössä olevan pinta-alan pienenemistä ja tekee lietteen hitaammin liikkuvaksi. Tällainen ns. pastalaitos sisältyy vesienkäsittelysuunnitelmaan Rautuvaaran sekä matala- että korkearikkisen rikastushiekka-altaan kohdalla. Samalla hiekasta 8 BAT, s. 559.

7 (18) vapautuvan veden määrä on pienempi ja altaalla voidaan pienemmällä vesitilavuudella saavuttaa pidempi viipymäaika. Vastaava pastalaitos on saanut Yaralla uuden ympäristöluvan 9 v Yaralla Sakeutettu alite pumpataan nykyiselle rikastushiekka-alueelle. Kasakulma on suurempi ja näin ollen pidentää alueen käyttöikää. Sakeutuksen ylitteenä saatava kiintoaineesta lähes puhdas vesi (kiintoainepitoisuus < 1 %) palautetaan Yaralla nykyiseen vesikiertoon, eli vesi ohjataan selkeytysaltaisiin, josta se palautetaan rikastamolle rikastusprosessiin. Rikastamolla käytettävät kemikaalit ovat yleisesti käytössä olevia kemikaaleja ph:n säätökemikaaleista vaahdotuskemikaaleihin. Rikastusprosessi ja siinä veden ph:n säätö Hannukaisessa on yleisesti käytetty menetelmä tämäntyyppisessä malmissa. ph:ta säädetään vaahdotuksessa sen vuoksi, että ionitasapaino saadaan halutunlaiseksi tiettyyn osaprosessiin. Kipsin saostumista ja samalla myös kemikaalien käytön optimointia hallitaan pitämällä rikastamon sisällä korkean ph:n ja matalan ph:n vedet mahdollisimman hyvin omissa kierroissaan. Pääasiassa tämä tapahtuu ohjaamalla tietyn ph:n vedet takaisin tiettyyn osaan prosessia. Joka tapauksessa ph:ta säädettäessä kipsiä saostuu prosessissa. Kokemusperäisesti on havaittu, että se saostuu pääasiassa materiaalien pinnoille, mikä tulee erityisesti ottaa huomioon rikastamon yksityiskohtaisemmassa suunnittelussa. Ei ole havaittu, että kipsi saostuisi partikkelien pinnoille siinä määrin, että se aiheuttaa ongelmia pyriitin vaahdotuksessa. Lisäksi prosessin toimivuutta Hannukaisen malmille on tutkittu GTK:lla tehdyssä koerikastuksessa (2017). Vaahdotuskemikaalien osalta viipymäaikatarkastelu tehdään erikseen täydennyksen yhteydessä. Talviaikaan, kun vedet ovat kylmiä ja vaahdotuskemikaalien hajoamisnopeus on pieni, rikastushiekka-altaalta ei ole suurta tarvetta johtaa vesiä käsittelyn kautta vesivarastoaltaalle. Puhtaan veden otto Hannukaisen puhdasvesialtaalta vastaa määrältään rikastushiekkaan sitoutuvan veden määrää ja prosessivettä kierrätetään lisäksi käsittelyn kautta rikastamolle. Tällöin rikastushiekka-altaalla olevan veden määrä ei pääse kasvamaan ja tarve veden johtamiselle rikastushiekka-altaalta selkeytysaltaalle on pieni. 9 Yara, ympäristölupa s

8 (18) 4. Hannukaisen kaivosalueella muodostuvat vedet ja arvio niiden laadusta 4.1. Yleistä muodostuvista vesijakeista ja niiden laaduista Hannukaisen kaivosalueella sekä Rautuvaaran rikastamolla muodostuvat vesijakeet on jaoteltu myöhemmin tässä suunnitelmassa ja lasketussa vesitaseessa taulukon 3 mukaisesti. Taulukossa on pinta-alan ja alueen nimen sekä sijainnin lisäksi kuvattu yleisesti veden laatua ja muodostumista sekä sen käsittelyä. Pinta-alasta on ilmoitettu taulukossa kaivoksen toiminta-aikainen vaihtelualue, jotka vielä tarkistetaan ennen n täydennyksen jättämistä. Lisäksi on ilmoitettu kunkin alueen käyttöönottovuosi laskettuna kaivoksen toiminnan aloitusvuodesta (0). Taulukko 1. Kaivosalueella muodostuvat vesijakeet Alueen nimi ja sijainti Pinta-ala *) Käyttöönottovuosi Hannukaisen kaivosalue Ympärysojat ja pintamaan läjitysalueet sekä suojavalli Laatu ja kuvaus 0 4 km 2 0 Puhtaat vedet ympärysojista kerätään puhtaiden vesien altaaseen, mistä edelleen käyttöön rikastamolle. Avolouhosvesi HAN (pohjavesi) -2 Lievästi happamat ja metallipitoiset kaivoksen kuivana pitovedet pumpataan käsittelyä tarvitsevien vesien altaaseen. Valumavedet HAN avolouhokseen ja avolouhoksesta pois pumpattavat vedet 0,3 2,1 km 2 Lievästi happamat ja metallipitoiset kaivoksen valumavedet pumpataan käsittelyä tarvitsevien vesien altaaseen. PAF 0 2,1 km 2 1 Lievästi happamat sulfaattipitoiset sivukivialueen vedet johdetaan käsittelyä tarvitsevien vesien altaaseen. NAF 0,2 2,0 km 2-2 Vain vähän rikkiä sisältävän sivukivialueen vedet varaudutaan johtamaan käsiteltävien vesien altaaseen. Avolouhosvesi KUER (pohjavesi) Kaivosvedet Kuervitikosta pumpataan puhtaiden vesien altaaseen. Valumavedet KUER avolouhokseen 0 0,6 km 2 12 Kaivosvedet Kuervitikosta pumpataan puhtaiden vesien altaaseen. Vesivarastoallas, puhtaat vedet km 2-1 Puhtaiden vesien

9 Vesivarastoaltaat, käsittelyä tarvitsevat vedet (18) varastoaltaasta vedet pumpataan edelleen joko käytettäväksi prosessissa tai selkeytysaltaaseen. km 2-1 Käsittelyä tarvitsevien vesien altaasta vedet pumpataan Rautuvaarassa olevan käsittelyn kautta selkeytysaltaaseen. Rautuvaara Muut ympärysvedet 2,0 km 2 Tuotannon aikana pihaalueen vedet johdetaan selkeytysaltaan kautta. LIMS- matala-s rikastushiekkaallas 0 3,2 km 2 1 Rikastushiekka-altaan ylitevedet käsitellään vedenkäsittelyn kautta joko kiertoon prosessivedeksi tai selkeytysaltaalle. Korkea-S rikastushiekka-allas 0 0,6 km 2 1 Korkea-S-altaan vedet käsitellään vedenkäsittelyn kautta joko kiertoon prosessivedeksi tai selkeytysaltaalle. Selkeytysallas 0,15 0,6-1 Selkeytysaltaalta vedet johdetaan pumppaamon ja tarkkailupisteen kautta purkuputkeen ja sen kautta Muonionjokeen. *) Pinta-alat tarkennetaan täydennyksen yhteydessä mm. sivukivialueille tulevien pinta-alamuutosten johdosta. BAT-periaatteen mukaan mahdollisesti rikkiä sisältävä sivukivi erotellaan 10 muista sivukivistä mahdollisuuksien mukaan, jotta kontaminoituneita vesiä muodostuisi mahdollisimman vähän ja ne saadaan pidettyä erillään muista vesistä. Mahdollisesti rikkiä sisältävän sivukiven joukkoon BAT-dokumentissa esitetään sekoitettavaksi neutraloivaa ainetta esim. kalkkikiveä happamien suotovesien käsittelyksi, mikä on mahdollista myös Hannukaisen sivukivialueilla Matalarikkinen (LIMS) ja korkearikkinen rikastushiekka-allas Rikastushiekka-altaat toimivat vedenkäsittelyn osalta sekä rikastushiekkojen että osittain prosessiveden varastoaltaina. Mahdollisuuksien mukaan korkearikkiselle rikastushiekka-altaalle johdetaan lisäksi vedenkäsittelyssä muodostuneet sakat ja vastavirtahuuhteluvedet tai ne läjitetään muuten asianmukaisesti niiden vaarallisuuden mukaan. 10 BAT, s

10 (18) Rikastamolta tulevaan rikastushiekkaan sitoutuu vettä ja osa vedestä erottautuu altaalla, josta se palautuu takaisin kiertoon rikastamolle tai käytetään puhtaan prosessiveden valmistuksessa. Rikastushiekka-altaille muodostunut ylimääräinen vesi puhdistetaan ja johdetaan selkeytysaltaalle. Rikastushiekka-altailla rikastushiekasta eroavien vesien arvioitu laatu on esitetty taulukossa 2. Arviot perustuvat GTK:n tekemään koerikastukseen koerikastuksessa käytettyihin kemikaalimääriin sekä todellisessa prosessissa käytettävän ja koerikastuksessa käytetyn puhtaan veden suhteeseen. Lisäksi arviossa on käytetty vertailussa vanhan rikastushiekka-altaan analyysitietoja ylitevedestä vv Rikastushiekka-altailta käsittelyyn lähtevän veden laatuun vaikuttaa rikastushiekan ominaisuuksien sekä rikastamolla käytettävien kemikaalien lisäksi sadanta ja valumavedet rikastushiekka-altaan muista osistapienentäen pitoisuuksia lievästi keväällä ja runsaiden sateiden aikana. Lisäksi rikastushiekka-altaan vesilaatuun vaikuttaa rikastushiekan pitkäaikaiskäyttäytyminen. Altaan pinta-osissa muodostuu mineraalien hapettumistuotteita. Sadevesi, prosessivesi ja hapettumistuotteet reagoivat keskenään muodostaen sekundäärimineraaleja ja niihin liittyy myös kerasaostumista. Lisäksi altaalla tapahtuu pintareaktioita mineraalien kanssa. Suolapitoisuudeltaan laimeammat vedet jäävät altaan pintavedeksi, josta pumpattaessa siirtyvät käsittelyyn sekoittumatta suolapitoisempiin huokosvesiin syvemmällä altaissa. Rikastamon sisäisestä kierrätyksestä johtuen vähäisen pintavalunnan sekä talvella että muuten sateettomina aikoina purettavan veden määrä rikastushiekka-altailta selkeytysaltaaseen pysyy pienenä. Taulukko 2. Matalarikkiselle (LIMS) ja korkearikkiselle rikastushiekka-altaalle tuoreesta rikastushiekasta erottuvan veden laatuarvio. Arvio ei kuvaa rikastushiekka-altaalta poistuvan veden laatua, johon vaikuttavat myös sadanta ja sulamisvedet sekä rikastushiekan hapettumistuotteet pitkällä aikavälillä. Mitoitusanalyysi, Mitoitus- GTK Yhteistarkkailun vesianalyysi, koerikastus, vaihteluväli kiintoaine- vesi- vesi- ajalta suhde 0,3 kiintoaine- kiintoaine- 2015, (korkearikkinen suhde 0,3 suhde 9,3 11 rikastushiekkaaltaan allas) (LIMS) ylitevesi 12 Kiintoaine ,7 11,5 mg/l Sähkönjohtavuus ms/m ph ,12 6,47 7,66 BOD mgo2/l 11 GTK, testausseloste, Labtium, raportti Tornion-Muonionjoen yhteistarkkailu, s. 26.

11 (18) COD (Cr) mg O2/l Natrium (Na) ,4 mg/l Kalium (K) ,3 mg/l Kalsium (Ca) mg/l Magnesium ,5 mg/l (Mg) Kadmium (Cd) 0,010 0,001 + Elohopea (Hg) n.d. Koboltti (Co) 0,5 0,2 0,03 0,000 0,009 Kupari (Cu) 0,062 0,030 0,002 0,002 0,04 Rauta (Fe) 0,5 0,3 + 0,14 0,57 Alumiini (Al) 0,2 0,1 + Nikkeli (Ni) 0,5 0,2 0,03 0,001 0,062 Uraani (U) 0,06 0,04 0,002 Sinkki (Zn) 0,4 0,2 + Arseeni (As) 0,010 0,005 n.d. 0,001 0,047 Kromi (Cr) 0,2 0,1 + Mangaani (Mn) 4 2 0,49 Molybdeeni (Mo) Lyijy (Pb) 0,01 0,005 + Antimoni (Sb) n.d. Rikki (S) Nitraatti (NO3) 0,1..5 *) 0,1 5 *) Ammonium 0,4 10 *) 0,4 10 *) 0,01 0,55 (NH4) Kokonaisfosfori (kok-p) 0,2 0,1 + 0,03 0, PAF-alueet (mahdollisesti happoa tuottavat sivukivialueet) Mahdollisesti happoa tuottavien sivukivialueiden suotoveden laatua on arvioitu taulukkoon 3 perustuen SRK 13 :n raporttiin. Toimintavuosien kuluessa laatu heikkenee hitaasti sivukiven neutralointikapasiteetin vähentyessä. Nopeutta vähentää myös samalle valuma-alueelle läjitettävä uusi sivukivi, jossa reagoimatonta neutralointikapasiteettia on jäljellä. Matalan ph:n sekä korkeampien metallipitoisuuksien takia PAF-sivukivialueilta vedet johdetaan käsiteltävien vesien altaaseen ja sieltä edelleen käsittelyyn Rautuvaaraan. 13 Hannukainen DFS Waste Rock Geochemical Characterisation s. ix.

12 4.4. NAF-alueet Taulukko 3. Sivukivialueen PAF-vesien laatu (18) Toimintavuosi ph 4,0 3,5 3,0 Sulfaatti mg/l Co 1,5 2 4 mg/l Cr 0,01 0,02 0,02 mg/l Cu mg/l Fe mg/l Mn mg/l Ni mg/l Sb 2 3 3,6 mg/l U 0,5 0,5 0,5 mg/l Zn 1 1 2,1 mg/l Muilta kuin mahdollisesti happoa tuottavilta sivukivialueilta suotoveden laatu on oleellisesti parempi kuin taulukossa 3 on esitetty. Tästä huolimatta sivukivialueen vedet varaudutaan varastoimaan käsittelyä tarvitsevien vesien altaassa ja johtamaan sieltä käsittelyyn Rautuvaaraan ennen vesien johtamista vesivarastoaltaalle ja purkuputken kautta Muonionjokeen. Suotoveden laatua seurataan toiminnan aikana säännöllisesti ja vedet johdetaan käsittelyyn metallien poistamiseksi, jos on syytä olettaa vesien laadun huonontuneen Hannukaisen ja Kuervitikon avolouhos Avolouhoksessa kerättävien vesien laatu määräytyy veden kanssa kosketuksissa olevan malmin, sivukiven, maaperän tai hiekan koostumuksen sekä ominaisuuksien (liukoisuus, reaktiivisuus sekä neutralointikapasiteetti) mukaan. Lisäksi veden laatuun vaikuttaa viipymäaika kiintoaineen ja veden välillä sekä louhoksen pohjalla olevien lohkareiden koko sekä hienoaineksen määrä. Pienempi partikkelikoko lisää ominaispinta-alaa (m 2 /Mg) ja samalla liukoisuutta. Sivukiviin verrattuna suhteellisesti enemmän magneettikiisua ja pyriittiä sisältävä ja sitä kautta rikkipitoisempi malmi vaikuttaa heikentävästi kerättävän veden laatuun Hannukaisen louhoksessa. Toisaalta lohkareiden koko kaivoksessa on suuri ja ominaispinta-ala jää pieneksi pienentäen samalla vaikutusta. Louhosvesien laatua tuotannon aikana on arvioitu taulukkoon 4. Lisäksi vertailuna on samassa taulukossa esitetty sekä Laurinojan että Kuervaaran louhoksissa tällä hetkellä olevien vesien laadut.. HIA Phase I-raportissa on mallinnettu muodostuvien vesien laatua louhosten täyttyessä niin, että Hannukaisen louhoksen veden oletetaan olevan hieman hapanta (ph noin 5 6) ja sulfaatin ohella sisältävän kohonneita

13 (18) metallipitoisuuksia sulfidien hapettumisen ja metallien liukenemisen seurauksena. Hannukaisen louhoksesta kerättävät vedet kerätään käsittelyä tarvitsevien vesien altaaseen varautuen samalla myös kerättyjen vesien laadun suurempaan heikkenemiseen. Kuervitikon osalta louhosveden laatu on annetun arvion mukaan hyvää ja se otetaan talteen puhtaiden vesien altaaseen. Taulukko 4. Louhosvesien laadun arvioinnissa käytettävät pitoisuustiedot Kuervaara, veden laatu 14 Laurinoja, veden laatu 15 Hannukainen, louhosveden laatu 16 Kuervitikko, louhosveden laatu 17 ph 3,0 6,5 6,0 7,5 5,8..6,3 5,7 7,3 Sähkönjohtavuus ms/m Sulfaatti mg/l Rauta mg/l 1, ,01 4,9 0 0,2 0,002 0,003 Koboltti mg/l 0,007 0,11 0,001 0,007 0,1 0,2 0,01 0,05 Kupari mg/l 0,0001 0,13 0,0003 0, ,003 0,02 Mangaani mg/l 0,61 2,5 0,03 0,63 0,1 0,5 0,1 0,2 Nikkeli mg/l 0,003 0,22 0,001 0, ,2 0 0,02 Sinkki mg/l 0,002 0,052 0,001 0, ,1 0 0,02 Uraani mg/l n.d.0,0009 0,008 0, ,3 0,001 0, Muodostuvat vedet, altaat ja pumppaukset Vesienkäsittely järjestetään niin, että Hannukaisen kaivosalueella käsittelyä tarvitsevat vedet kerätään kahteen likaisten vesien altaaseen. Altaissa on tiivis pohjarakenne ja niiden sijainti ja rakentamisaikataulu tarkennetaan täydennyksen yhteydessä. Altailta vedet pumpataan puhdistettavaksi Rautuvaaraan omalla putkilinjalla. Hannukaisen kaivosalueen vesille on oma käsittelyjärjestelmä, minkä kautta vedet johdetaan selkeytysaltaaseen, jolloin ne eivät pääse kosketuksiin rikastamolta tulevien vesien kanssa. Hannukaisen alueen puhtaat vedet kerätään ja varastoidaan vesivarastoaltaassa. Vesivarastoaltaalla voidaan myös varmistaa rikastamon vedensaanti, jos kuivia vuosia on useampia peräkkäin. Vesitaselaskennan avulla määritetään kulloinkin altaan minimitilavuus rikastamon vedensaannin varmistamiseksi. Hannukaisesta Rautuvaaraan kulkee siis kaksi putkilinjaa aiemmin esitetyn yhden sijasta. 14 HIA Phase I, s HIA Phase I, s Predictive Geochemical Modelling Study, s Predictive Geochemical Modelling Study, s. 90.

14 (18) Täydennyksessä kuvataan alueet, ojitukset, altaat sekä käsittelyvirtaamat niin, että kokonaisuus käsiteltävien vesien sekä tarvittavan puhdasvesialtaan varastokapasiteetin osalta varmistuu eri tilanteissa. 6. Vedenkäsittely ja käsiteltyjen vesien laatu 6.1. Parasta käytettävissä olevaa tekniikkaa Muodostuvat käsittelyä vaativat vedet sisältävät pääosin haitallisia metalleja sekä kiintoainetta. BAT-dokumentissa esitellään useampia passiivisia vaihtoehtoja vesien puhdistamiseksi, mutta Hannukainen Miningin tapauksessa suunnittelu perustuu BAT-dokumentissa mainittuihin ja esiteltyihin aktiivisiin menetelmiin. 18 Suunnittelun taustalla on tavoite huolehtia mahdollisimman pienestä vaikutuksesta vastaanottavan vesistön veden laatuun. Suunnittelussa erityinen paino on seuraavilla asioilla: - haitalliset metallit poistetaan tehokkaasti lähtevästä vedestä - vesienkäsittelyä laajennetaan portaittain, kun uusia alueita otetaan käyttöön ja sivukivialueiden suotovesien laatu huononee läjitettävän sivukivimäärän kasvaessa - otetaan käyttöön tehokas vesien kierrätys ja prosessiveden valmistus rikastushiekka-altaan ylitevedestä - vedenkäsittelyjärjestelmien jakaminen kolmeen osaan käsiteltävän ja tarvittavan veden laadun mukaan; o vedenkäsittely 1 rikastushiekka-altaan ylitevedelle käsittäen esikäsittelyn kaksivaiheisena suodatuksena ja käänteisosmoosiin perustuvan prosessiveden kierrätysjärjestelmän sekä varauksen muodostuvan konsentraatin käsittelystä ja stabiloinnista o vedenkäsittely 2 käsittäen rikastushiekka-altaan ylitevesille asennettavan erillisen järjestelmän metallien sekä kiintoaineen poistamiseksi ja mahdollisesti käytettäväksi esikäsittelynä vedenkäsittely 1:lle o vedenkäsittely 3 käsittäen haitallisten metallien ja kiintoaineen poiston Hannukaisen kaivosalueella kerättävien käsittelyä tarvitsevien vesien puhdistamiseksi - puhdistuskapasiteetin mitoitus suhteessa varastoaltaiden kokoon ja pumppausmääriin - vesienkäsittelyn sakat läjitetään asianmukaisesti niiden vaarallisuuden mukaan Puhdistetun veden laatua arvioidaan tässä vaiheessa BAT-dokumentin avulla metallien osalta taulukossa 5 käytettäessä suunniteltua Ca(OH) 2 -saostusta ja jälkisuodatusta avustettuna rautapohjaisella saostuksen apuaineella. Sulfaatin ja alkalimetallien (Na, K, Ca ja Mg) osalta puhdistetun veden laatu määräytyy rikastamolta vapautuvan veden mukaan sekä sivukivialueilla ja kaivoksessa 18 BAT, s

15 (18) tapahtuvan liukenemisen mukaan. Käsittelyyn käytettävien kemikaalien koostuessa pääosin kalsiumhydroksidista, natriumkarbonaatista sekä saostuksen apuaineista sekä lähtevän veden ph:n säätöön käytettävästä joko rikkihaposta tai hiilidioksidista on niiden vaikutus lähtevän veden laatuun vähäinen. Taulukko 5. Kalsiumhydroksidisaostuksella saavutettavissa olevat BAT-dokumentin mukaan epäpuhtauspitoisuudet 19 käsitellyssä vedessä Euroopan eri kaivoksilta tehdyn kyselyn perusteella verrattuna kirjallisuuden perusteella saavutettaviin arvoihin Parametri Yksikkö Käsittelyn jälkeen Saavutettavissa oleva saavutetut pitoisuudet pitoisuusalue eri kaivoksilla kirjallisuuden mukaan Alumiini (Al) mg/l 0,200 0,423 0,070 0,500 Arseeni (As) mg/l < 0,014 < 0,030 5,000 Kadmium (Cd) mg/l < 0,001 0,0002 0,0005 Kromi (Cr) mg/l 0,011 0,110 - Rauta (Fe) mg/l 0,200 2,100 < 0,050 0,100 Elohopea (Hg) mg/l 0,0001 0, Mangaani (Mn) mg/l 0,100 0,200 0,410 0,580 Nikkeli (Ni) mg/l 0,026 0,061 < 0,200 Lyijy (Pb) mg/l < 0,054 < 0,050 Kokonaisfosfori mg/l 0,049 1,100 1,000 (kok-p) Sulfaatti mg/l Wolframi (W) mg/l 0,914 2,100 - Sinkki (Zn) mg/l < 0,630 < 0, Vedenkäsittely 1 puhtaan veden valmistus rikastushiekka-altaan vedestä Rikastamon sisäinen vesilaitos käsittää puhtaan veden valmistuksen rikastushiekkaaltaan vedestä. Sillä parannetaan edelleen rikastamon kierrätysastetta ja tuotetaan hyvälaatuista vettä rikastamon tarpeisiin sekä samalla vähennetään puhtaan veden tarvetta. Käänteisosmoosilaitoksen (RO-laitos) puhtaan tuotetun veden mitoitusvirtaama on m3/h. Laitos käsittää kolmelinjaisen RO-laitoksen, minkä saantoa nostetaan tehostamalla esikäsittelyä ensivaiheessa kiintoaineen poistolla ja toisessa vaiheessa kalsiumin poistolla kipsisaostumien ehkäisemiseksi. Konsentraatin käsittelyyn varaudutaan suunnittelemalla laitoksen yhteyteen järjestelmä sen stabilointiin natriumsulfaattipitoisuuden rajoittamiseksi lähtevässä vedessä erityisesti kuivina vuosina. Vesienkäsittelystä tulevat sakat ja konsentraatti läjitetään asianmukaisesti niiden vaarallisuuden mukaan Vedenkäsittely 2 Rikastushiekka-altaan ylitevesien käsittely 19 BAT, s. 433

16 (18) Rikastushiekka-altailla alueen laajentuessa muutamassa eri vaiheessa muodostuu sadannasta johtuen ylijäämävesiä, mitkä käsitellään metallien ja kiintoaineen poistamiseksi omalla vesien käsittelylaitoksella ennen niiden johtamista selkeytysaltaan kautta purkuputkeen. Laitos sisältää saostuksen korkeassa ph:ssa rautapohjaista metallikoagulanttina apuna käyttäen sekä suodatuksen kiintoaineen poistamiseksi tasolle < 10 mg/l. Laitoksen mitoitukseen vaikuttaa rikastushiekkaaltaiden kulloinkin käytettävissä oleva pinta-ala ja sitä kautta valuntatiedot vuodenaikaisvaihteluineen, rikastamolta rikastushiekka-altaille tuleva veden laatu ja rikastushiekasta irtoavan veden laatu sekä altailla tapahtuvat liukenemis- ja saostumisreaktiot. Tarvittaessa tätä järjestelmää käytetään rikastamon sisäisen vesienkäsittelyjärjestelmän esikäsittelynä Vedenkäsittely 3 Erillinen kaivosvesien käsittely Hannukaisesta sekä louhoksista että sivukivialueilta talteen otettavat ja käsittelyä tarvitsevat vedet kerätään altaisiin, joista ne pumpataan edelleen Rautuvaarassa olevaan käsittelyyn. Käsittelyn mitoituksessa otetaan huomioon käsiteltävän veden suuret vuodenaikaisvaihtelut sekä laadussa että määrässä. Vähäsateisena aikana vesiä on vähemmän, mutta niiden metallipitoisuudet ovat tulva- ja sateisia aikoja suuremmat ja toisinpäin. Kaivosalueen vedet käsitellään myös saostuksella samaan tapaan kuin rikastushiekka-altaiden vedet korkeassa ph:ssa metallikoagulanttia apuna käyttäen sekä kiintoaineen että haitallisten metallien poistamiseksi ennen vesien johtamista selkeytysaltaaseen ja sieltä purkuputken kautta Muonionjokeen. Kaivosalueen vesien käsittelyssä erityinen huomio kiinnitetään vesien suureen määrään tulva-aikana ja nopeaan käsittelyyn vesien saamiseksi alueelta hyvälaatuisena eteenpäin. Lisäksi pienen virtaaman aikana vesien määrän pienentyessä vedenkäsittelykapasiteettia voi käyttää kaksivaiheisena käsittelynä pitämään esim. haitallisten metallien pitoisuudet lähtevässä vedessä mahdollisimman matalalla tasolla. 7. Muonionjokeen purettavien vesien laatu ja määrä Muonionjokeen purettavien vesien laatu ja määrä esitetään täydennyksen yhteydessä. Vesivarastoaltaaseen kerätään koko kaivosalueen puhdistetut ja puhtaat vedet. Haitalliset metallipitoisuudet ovat alhaisia monivaiheisen käsittelyn ansiosta. Hannukaisen alueen vedet johdetaan käsiteltäväksi Rautuvaaraan ja myös Rautuvaarassa alueen sekä rikastushiekka-altaan ylitevedet johdetaan vain käsittelyn kautta selkeytysaltaalle. Purettavan veden suolapitoisuudet (natrium, kalium, magnesium, kalsium sekä kloridi, alkaliniteetti ja sulfaatti) määräytyvät sekä käytettävien kemikaalien että malmista ja sivukivistä liuenneiden aineiden mukaan. Purettavien vesien laatuun ja purkuvesistä aiheutuvaan kuormitukseen vaikuttaa - rikastushiekka-altaan vesien erilliskäsittely sekä kierrätys, - puhtaiden vesien erottelu sekä kaivosalueella että rikastamon alueella sekä - kaivosvesien erilliskäsittely.

17 (18)

18 (18) Kirjallisuus Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Management of Waste from Extractive Industries, EUR EN, [ ( ) GTK. Testausseloste, Labtium, raporttinumero , Hannukainen DFS Waste Rock Geochemical Characterization, WRD Seepage and Pit Lake Water Quality Prediction Report, SRK Consulting Limited, UK4985, Hydrological Impact Assessment for the Hannukainen Iron Ore-Copper-Gold Project, Finland, SRK Consulting Limited, UK4518, Järviwiki. Hannukaisen alue. [ ( ). Nieminen S. Miten sadanta on muuttunut Suomessa sadassa vuodessa selittäviä tekijöitä. LuK-seminaari Helsingin Yliopisto. [ Suomessa-v2.pdf]. ( ). Predictive Geochemical Modelling Study of Groundwater Quality, Pit Dewatering and Pit Lake Water Quality, Hannukainen Deposit, Finland, Project number UK4342, April Suomen Ympäristökeskus. SYKE-vesistömalli, Hannukaisen alue. Tornion-Muonionjoen yhteistarkkailu vuonna 2015, Vesistötarkkailu, Ahma- Ympäristö, Projektinro Tornionväylän kansanvälinen vesidistrikti. Yhtheinen plaani rajanylittävälle vesittenhoijole painos, Yara Suomi Oy:n Siilinjärven toimipaikan ympäristöluvan muutos ja toiminnan aloittamislupa, Siilinjärvi, nro 32/2016/1 Dnro ISAVI/1194/2015.