Kaivosten sivuvirtojen hallinta suunnitteluvaiheen optimoinnin kautta. Seppo Gehör

Transkriptio

1 Kaivosten sivuvirtojen hallinta suunnitteluvaiheen optimoinnin kautta Seppo Gehör

2 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 Kajaani

3 Min-Novation-hanke 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 Tavoitteet (jatkoa) Perustietojen ja ja osaamisen kokoaminen: kommunikointi seminaarit kaivannaisjäterekisteri / materiaalipankki Poikkitieteellisyydestä uusia innovaatioita Alan PK-yritysten aktivointi yhteistoimintaan Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

5 Min-novation nimi ja pvm

6 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 Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

7 Sisältö Pohjoisen kaivosteollisuus EU:n kaivostoiminalle asettamista tavoitteista; mihin tulisi panostaa Velvollisuuksista mahdollisuuksia Haasteelliset sivuvirrat

8 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 1) aineen tai esineen jatkokäytöstä on varmuus; 2) ainetta tai esinettä voidaan käyttää suoraan sellaisenaan tai sen jälkeen, kun sitä on muunnettu enintään tavanomaisen teollisen käytännön mukaisesti 3) aine tai esine syntyy tuotantoprosessin olennaisena osan 4) 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. Valtioneuvoston asetuksella voidaan antaa tarkempia säännöksiä em. asiasta Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

9 Kaivoksen elinkaari

10 Johdanto Kaivoksen elinkaari PRE AKTIIVINEN KAIVOS POST Malminetsintä PROSESSITEKNIIKKA MATERIAALITEKNIIKKA PROSESSIMETALLURGIA Kaivoksen sulkeminen Kannattavuuselvitykset malmigeologia-kaivosgeologia-varantoselitykset kaivosalueen seuranta Aktiivinen kaivostoiminta YVA KAIVOSYMPÄRISTÖ YMPÄRISTÖN SEURANTA

11 Toimivat kaivokset syyskuu 2012

12

13 Merkittävät kaivosprojektit

14 Suomen metallikaivosten malmilouhinta

15

16 EU:n kaivostoiminalle asettamista Eurooppa on raakaaineiden suhteen riippuvainen tuonnista. EU-alueen oma tuotanto on vain noin kolme prosenttia tarpeesta Erityinen kiinnostus high-tech-metalleihin; koboltti, platina, harvinaiset maametallit ja titaani tavoitteista EU-komission asettaman kriittisiä raakaaineita käsitelleen työryhmän esitys

17 EU:n kaivostoiminalle asettamista tavoitteista EU:n komissio jätti raaka-aineita koskevan aloitteen vuonna 2008 Raaka-aineita koskeva aloite työllisyyden ja kasvun kannalta kriittisten tarpeiden täyttäminen. Kolme periaatetta: 1. Varmistetaan raaka-aineiden saanti kansainvälisiltä markkinoilta samoin ehdoin kuin kilpaileva muu teollisuus 2. Vahvistetaan EU:n sisällä oikeanlaiset toimintapuitteet raaka-aineiden vakaan saannin varmistamiseksi eurooppalaisista lähteistä 3. Lisätään resurssien käytön yleistä tehokkuutta ja edistetään kierrätystä primääriraaka-aineiden kulutuksen pienentämiseksi EU:ssa ja tuontiriippuvuuden vähentämiseksi. Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

18 Raaka-aineita koskeva aloite 2011 Edistetään varantojen tehokasta käyttöä ja kierrätystä Edistetään vakaata raakaaineiden saantia eurooppalaisista lähteistä Varmistetaan resurssien saatavuus kolmansissa maissa Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

19 European Technology Platform on Sustainable Mineral Resources (ETP SMR) Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

20 Platformin esitys kolmanteen periaatteeseen Haluamme täyttää EU:n odotukset siirtymisestä ympäristövaikutuksissa kohti nollaa ja vähentää energian kulutusta. Raakaaineen kierrätys ja jalanjäljetön tuotanto ovat myös keskeisiä kysymyksiä. Koko tuotantoprosessia olisi tulevaisuudessa ohjattava nolla-jätetavoitteella Uudet prosessitekniikat mahdollistavat vanhojen esiintymien uudelleenhyödyntämisen ja syntyvän rikastuhiekan uudelleenprosessoinnin arvokkaiden tuotteiden talteenottamiseksi. Yksi suurimmista haasteista on kehittää teknologioita syvemmällä sijaitsevien ja yhä pienempien esiintymien taloudelliselle hyödyntämiselle Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

21 Las Cruces, Sevilla, Espanja

22 Teknologian kehittäminen, erityisesti malmivarannon täydellinen hyödyntäminen, rikastuksen saannin parantaminen Jätteeksi luokittuvan materiaalin uudelleenkäyttö, koskien esim rikastushiekkaa Rikasteen laadun optimointi ja prosessikulujen minimointi Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

23 ETP SMR: Velvoitteet mahdollisuuksiksi Kaivosten jätevesien kehittyneempi käyttö Kaivosjätteet uusissa sovelluksissa Kaivosjätteet materiaalien ja tuotteiden sekundaarisina varantoina

24 Pyrkimys varannon täydelliseen hyödyntämiseen: uudet strategiat ja teknologiat Uudet tuotantoteknologiat mineraalien erottelussa Haitallisten ainesten stabilointi jätemateriaaleihin Kiinteiden jätteiden laadun parantaminen

25 Ympäristöjalanjäljen vähentäminen käyttämällä uusia prosessitekniikoita ja monitorointimenetelmiä Pohja- ja pintavesien laadusta huolehtiminen, Happamien kaivosvesien käsittely, metallikontaminaatioiden vähentäminen Menetelmäkehitys rikastushiekan ja sivuvirtojen käsittelyssä Uudet kemialliset ja biokemialliset menetelmät saastuneen maaperän käsitttelyssä

26 YMPÄRISTÖSEURANTA Patorakenteisiin ja allastekniikkaan liittyvän osaamisen parantaminen Kunnostamis-strategian luominen sulfidipitoisille kaivosjätteille

27 Kaivostoiminnan velvoitteet, haasteet ja mahdollisuudet Kaivostoiminta on vahvasti säädeltyä, sille on asetettu runsaasti velvoitteita. Toisaalta toiminnot tuovat mukanaan uusia mahdollisuuksia ja tilauksia innovaatioille Tarvitaan uutta ajattelua, verkostoitumista, koulutusta ja aikaa testata mahdollisten innovaatioiden toimivuutta luonnossa

28

29 Ympäristolupa / sivuvirrat RIKASTAMO MURSKAUS JAUHATUS VAAHDOTUS RIKASTEEN VEDENPOISTO JA VARASTOINTI KAIVANNAISJÄTTEET JA KAIVANNAISJÄTTEIDEN JÄTEHUOLLON JÄRJESTÄMINEN RIKASTUSHIEKKA JA RIKASTUSHIEKKA-ALUEET SIVUKIVI JA YLIJÄÄMÄMAA SEKÄ NIIDEN LÄJITYSALUEET KIVIAINEKSEN HYÖDYNTÄMINEN POHJALIETTEET MUUT TOIMINNOT RAAKAVEDEN OTTO JA KÄYTTÖVEDEN VALMISTUS JÄTEVESIEN KÄSITTELY JA JOHTAMINEN KÄYTTÖAINEET KEMIKAALIT JA MUUT KÄYTTÖAINEET RÄJÄHDYSAINEET

30 Ympäristolupa / sivuvirrat RIKASTAMO MURSKAUS JAUHATUS VAAHDOTUS RIKASTEEN VEDENPOISTO JA VARASTOINTI KAIVANNAISJÄTTEET JA KAIVANNAISJÄTTEIDEN JÄTEHUOLLON JÄRJESTÄMINEN RIKASTUSHIEKKA JA RIKASTUSHIEKKA-ALUEET SIVUKIVI JA YLIJÄÄMÄMAA SEKÄ NIIDEN LÄJITYSALUEET KIVIAINEKSEN HYÖDYNTÄMINEN POHJALIETTEET MUUT TOIMINNOT RAAKAVEDEN OTTO JA KÄYTTÖVEDEN VALMISTUS JÄTEVESIEN KÄSITTELY JA JOHTAMINEN KÄYTTÖAINEET KEMIKAALIT JA MUUT KÄYTTÖAINEET RÄJÄHDYSAINEET Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

31 Sivuvirran hallinta RIKASTAMO MURSKAUS JAUHATUS VAAHDOTUS RIKASTEEN VEDENPOISTO JA VARASTOINTI KAIVANNAISJÄTTEET JA KAIVANNAISJÄTTEIDEN JÄTEHUOLLON JÄRJESTÄMINEN RIKASTUSHIEKKA JA RIKASTUSHIEKKA-ALUEET SIVUKIVI JA YLIJÄÄMÄMAA SEKÄ NIIDEN LÄJITYSALUEET KIVIAINEKSEN HYÖDYNTÄMINEN POHJALIETTEET MUUT TOIMINNOT RAAKAVEDEN OTTO JA KÄYTTÖVEDEN VALMISTUS JÄTEVESIEN KÄSITTELY JA JOHTAMINEN KÄYTTÖAINEET KEMIKAALIT JA MUUT KÄYTTÖAINEET RÄJÄHDYSAINEET Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

32 Sivuvirran hallinta RIKASTAMO MURSKAUS JAUHATUS VAAHDOTUS RIKASTEEN VEDENPOISTO JA VARASTOINTI KAIVANNAISJÄTTEET JA KAIVANNAISJÄTTEIDEN JÄTEHUOLLON JÄRJESTÄMINEN RIKASTUSHIEKKA JA RIKASTUSHIEKKA-ALUEET SIVUKIVI JA YLIJÄÄMÄMAA SEKÄ NIIDEN LÄJITYSALUEET KIVIAINEKSEN HYÖDYNTÄMINEN POHJALIETTEET MUUT TOIMINNOT RAAKAVEDEN OTTO JA KÄYTTÖVEDEN VALMISTUS JÄTEVESIEN KÄSITTELY JA JOHTAMINEN KÄYTTÖAINEET KEMIKAALIT JA MUUT KÄYTTÖAINEET RÄJÄHDYSAINEET

33 Haasteellinen tuotantoprosessin nollajätetavoite Syntyvien jätteiden laatu ja määrä ovat esiintymä- ja kaivoskohtaisia kahta samanlaista ei ole Tyypillisesti oksidimalmien ja useiden teollisuuskivikaivosten jätemateriaaleilla on hyödyntämispotentiaalia joko sellaisenaan tai sopivan käsittelyn jäljiltä Sulfidiset jätteet luokittuvat helposti ei-pysyviksi jätteiksi. Kuitenkin niidenkin mineraalikoostumukseen voi kuulua mineraaleja, jotka sopivissa olosuhteissa saattavat olla edullisia ympäristön kannalta Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

34 Sivuvirtojen optimointi Kaivosten sivuvirroista otetaan jo nyt talteen kaupallisesti hyödyntämiskelpoisia materiaaleja Ymmärrettävistä syistä kaivostoimijoilla ei välttämättä ole resursseja erityisesti panostaa sivuvirtojen hyödyntämistutkimuksiin riittävän varhaisessa vaiheessa; tutkimustulokset saadaan viiveellä ja investointipäätöksien kanssa ei viivytellä. Jotta suuntaa EUn esittämiin tavoitteisiin voitaisiin ottaa, tulisi sivuvirtojen tutkimukseen panostaa entistä intensiivisemmin Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

35 Sivuvirtojen optimointi Sivuvirtojen tutkimus edellyttää erityisosaamista mineralogian ja kemian alalla, prosessi- ja ympäristötekniikassa, rakentamisessa, monitoroinnissa jne. Samalla se edellyttää omanlaistaan laitekantaa Vaikka haluttu kiinteä jäte saataisiinkin eroteltua sen varastointi ja uudelleenlastaus aiheuttavat lisäkustannuksia Jos taas käyttöpotentiaalia omaava rikastushiekka dumpataan rikastushiekka-altaaseen saakka sen takaisin palauttaminen voi olla haasteellista Kiiruna. Sivuvirtojen optimointiin olisi kiinnitettävä huomiota jo kaivoksen prosessin suunnittelun yhteydessä. Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

36 Sivuvirtojen optimointi Materiaaleja, joiden reaktiivisuuteen voidaan tavalla tai toisella vaikuttaa ovat ennen muuta useat verkkosilikaatit, karbonaatit, oksidit ja hydroksidit. Sopivia käyttökohteita ovat jätteiden pysyvyyteen edullisesti vaikuttavat faasit kuten rikastushiekan sidostajat, suotovesien hallintaa helpottavat kiintoaineet, vesien puhdistukseen sopivat reaktiiviset mineraalivalmisteet altaiden sekä pohja- ja peiterakenteisiin soveltuvat materiaalit Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

37 Zelazny Most rikastushiekka-allas, KGHM Polska Miedz S.A, Ala- Sleesia, Puola Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

38 Zelazny Most rikastushiekka-allas

39 Miten eteenpäin? Alan osaamisen kasvattamisella on kiire; materiaalien karakterisointiin erikoistuneille ja soveltavaa tietoa tarjoaville yksiköille on nyt tilaus Kaivostoimijoiden verkostoituminen; yhden jäte voi olla toisen raaka-aine! Julkisen tuen ja koordinoinnin lisääminen alan koulutukseen ja tutkimukseen Kestävä kaivostoiminta II seminaari Oulu

40 Kiitos!

41 back up slides In 2010, the dams surrounding the tailings storage facility were 14.3 km long, 64.5 m high, covering ha with total capacity of 497 million m3 and the volume of stored tailings million m3. The annual volume of deposited flotation waste ranges from 20 to 26 million tonnes, of which nearly 75% are reused to further extend the dams, and only 25% are in the process of disposal. Due to the very high risk arising from a possible dam break, the Zelazny Most Tailings Storage Facility is rated among the 1st class hydraulic structures.