Teollinen kaivostoiminta Jouni Pakarinen Kuva: Talvivaara 2007 -esite Johdanto Lähes kaikki käyttämämme tavarat tai energia on tavalla tai toisella sijainnut maan alla! Mineraali = on luonnossa esiintyvä, homogeeninen ja kiinteä aine, jolla on kiteinen atomirakenne Malmi = mineraali, jonka pitoisuus on niin suuri, että sen louhiminen (hyödyntäminen) on taloudellisesti kannattavaa Rikastus = Kaivokseen sijoittaneen henkilön pääoman lisääminen Rikastus = Hyödynnettävän (arvokkaan) mineraalin pitoisuuden lisääminen malmissa
Miksi etsiä malmia ja perustaa kaivoksia? työpaikat turvallisuus Sosiaalinen ja ekologinen vaikuttaminen Tärkeimmät t mineraalit (lateriittiset ja sulfidiset) Rautamalmeista hematiitti (Fe 2 O 3 ) ja magnetiitti (Fe 3 O 4 ) Pyriitti (FeS 2 ) yksi tärkeimmistä raudan ja rikin mineraaleista Bauksiitti (Al 2 O 3 ) sisältää noin 35% Al:a Kalkopyriitti (CuFeS 2 ) tärkein kuparimineraali. Sisältää myös Au, Ag, Se Pyrolysiitti (MnO 2 ) tärkein mangaanimineraali Spaleriitti (ZnS) http://www.mine-engineer.com
Rauta Raudan tuotanto 2007 1600 Mt Hematiitti, magnetiitti, götiitti ja pyriitti Suurimmat tuottajat Brasilia, Australia, Intia, Etelä-Afrikka, Kanada, Venäjä Päätuotteena teräkset hematiitti Pyriitti jossa kultaa
Alumiini Alumiinin kokonaistuotanto 2007 n. 40 Mt, hinta 3,08 k$/t (11.2.2011) Päämineraali bauksiitti Suurimmat tuottajat Australia ja Kiina Päätuotteena alumiiniprofiilit ym. metallituotteet Bauksiitti Kupari Kuparin kokonaistuotanto 2007 n. 17 Mt Hinta ~ 12,1 k$/t (14.2.2011) Kalkopyriitti Suurimmat tuottajat Chile, Peru, USA ja Kiina Käytetään elektroniikka- ja rakennussovelluksissa Kalkopyriitti http://www.copper.org
Mangaani Mangaanin kokonaistuotanto 2008 n. 14 Mt (3,75 k$/t metalli ) Pyrolusiitti, rodorosiitti Suurimmat tuottajamaat Kiina, E-Afrikka, Australia ja Gabon Päätuotteena teräs, elektroniikkasovellukset pyrolusiitti rodorosiitti International Manganese Institute Muita siirtymämetalleja metalleja Sinkin tuotanto 2006 10 Mt Nikkelin tuotanto 2003 1,2 Mt (hinta ~34 k$/t,10.2.2011) Kobolttia tuotettiin 2005 n.50 kt sinkkiharkkoja (hinta ~101 k$/t,11.2.2011) nikkeliprikettejä USGS
Jalometallit Hopea 2006 12 kt (30,1 $/troy-unssi) Kulta 2006 2,5 kt (1357,6 $/troy-unssi) Platina 2007 130 t (1824 $/troy-unssi) Palladium 2007 217 t (822 $/troy-unssi) kulta * Hintatiedot 14.2.2011 1 troy ounce (Troy oz) ~ 31,1 g Huom! 1 ounce (oz) ~ 28,3 g Palladium Platina Harvinaiset maametallit Lantanoidit kuten lantaani (La, 65 $/kg), cerium (Ce, 65 $/kg), paraseodyymi (Pr, 140 $/kg), neodyymi (Nd, 140 $/kg), samarium (Sm, 70 $/kg) ja dysprosium (Dy, 500 $/kg) ovat hyvin tärkeitä alkuaineita mm. katalyyteissä, magneeteissa, näytöissä, ja tulevaisuudessa myös akuissa. Malmivarannot lähes kokonaan Kiinan, Venäjän ja USAn hallussa. EU tuonnin varassa!
Malminetsintä Suomessa Maassamme on noin 40 malminetsintää harjoittavaa yhtiötä Pääasiassa etsitään kultaa ja perusmetalleja Lisäksi yksityiset henkilöt harjoittavat malminetsintää (tietyin rajoituksin jokamiehen oikeus) (kulta, mineraalit, korukivet yms.) Malminetsintää helpottaa maa- ja kallioperän kartoitus sekä julkiset tiedostot (GTK) geokemialliset menetelmät geofysikaaliset menetelmät ympäristötutkimukset Kaivostoiminnan kannalta etujamme on: hyvä infrastruktuuri poliittisesti ja taloudellisesti vakaat olot hyvä koulutus ja osaaminen alhainen asukastiheys kaivosyrityksen kannalta myönteinen lainsäädäntö (Uusi kaivoslaki) Lähteet: www.gtk.fi www.prokaivos.fi www.tem.fi Kaivostoimintaa säätelevät mm. Kaivoslaki Ympärist ristö Ympäristönsuojelulaki 3 ja 43 sekä Ympäristönsuojeluasetus 9 Ettei kävisi näin! Vastuu yhteisestä luonnosta
Rikastus ja jatkojalostus malmi voidaan käsitellä joko pyro- tai hydrometallurgisesti (tai molemmat) eniten käytettyjä malmin rikastustekniikoita ovat vaahdotus, liuotus/saostus lisäksi neste-nesteuutto, ioninvaihto (liuospuhdistus, konsentrointi, metallin talteenotto)
Pyrometallurgia Malmin käsittely korkeassa pelkistävässä olosuhteessa Metallin lisäksi syntyy paljon CO 2 ja SO 2 (H 2 SO 4 ), jotka on otettava talteen. Kuluttaa lisäksi paljon energiaa ~ 900-1500 C o Pasutus: MeS + 1.5O 2 MeO + SO 2 ~ 1400-1600 C o Pelkistys: 2MeO + C 2Me + CO 2 Masuuni Hydrometallurgia Malmin (bio)liuotus ja kemiallinen liuospuhdistus (saostus, nestenesteuutto, ioninvaihto) Suljetut liuoskierrot päästöt ympäristöön hyvin pienet Kustannuksia lisää suurien liuosmäärien siirtäminen (pumppaus), ph:n ja lämpötilan muuttaminen. Laimeat liuokset alhainen ajava voima! - Toisaalta energiaa säästyy kun prosessit ajetaan alhaisessa lämpötilassa ~ 40-60 C o liuotus: MeS + 0.5O 2 + H 2 SO 4 MeSO 4 + H 2 O ~ 40-60 C o IX: 2RH + Me 2+ 2RMe + 2H +
http://www.talvivaara.com/files/talvivaara/uranium/talvivaara_uranium_presentation_09_02_2010_eng.pdf KIITOKSET MIELENKIINNOSTANNE!