2/2010 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUKSEN SIDOSRYHMÄLEHTI Suomelle laaditaan mineraalistrategia raaka-ainehuollon turvaamiseksi s. 9 Mineraaliset jätteet sopivat uusiokäyttöön s. 18 KAIVOSALAN BUUMI kasvattaa kalkkikiven kysyntää S. 10
sisältö SISÄLTÖ 2/2010 4 Lyhyesti TERHI ANTTILA, NORDKALK OYJ ABP 8 GTK:n uusia julkaisuja 9 SUOMELLE 10 12 13 14 18 21 LAADITAAN MINERAALISTRATEGIA RAAKA- AINEHUOLLON TURVAAMISEKSI KAIVOSALAN BUUMI KASVATTAA KALKKIKIVEN KYSYNTÄÄ GTK kartoittaa karbonaattikiviesiintymiä ympäri Suomea Tiedot Suomen teollisuusmineraaliesiintymistä verkkoon Suomen kallioperästä löytyy harvinaisia maametalleja MINERAALISET JÄTTEET KIERRÄTYKSEEN Pohjakuona uusiokäyttöön s.10 MAIJA REKOLA 22 24 Rekkarallista kiviaineksen ekotehokkaaseen käyttöönottoon Varantotietoa verkosta 25 26 28 Kolumni: Työturvallisuuden kärkimaa Svenska resumèer sällsynta jordartsmetaller ökar efterfrågan på kalksten för materialåtervinning Tapahtumakalenteri 2010 s.9 s.18 GEOFoorumi 2/2010 Julkaisija Geologian tutkimuskeskus Vaihde: 020 550 11 www.gtk.fi Päätoimittaja Sini Autio Ulkoasu Aino Puttonen, BBM Oy Etukansi Louhosauto kippaa kiveä murskaamoon johtavaan kuiluun Nordkalkin Paraisten avolouhoksella. Kuva: Seilo Ristimäki, Iloinen Liftari Oy Toimitusneuvosto Sini Autio, Hannu Idman, Taina Järvinen, Jarmo Kohonen, Keijo Nenonen, Pekka Nurmi, Marie-Louise Wiklund Paino Vammalan Kirjapaino Oy ISSN 1796-1475 2 Geofoorumi 2/2010
pääkirjoitus JARI VÄÄTÄINEN, GTK Teollisuusmineraalien ja kivi ainesten tarve yhteis kunnassa Yhteiskunnat tarvitsevat suuria määriä mineraaliaineksia hyvin erilaisiin käyttötarkoituksiin. Kestävän kehityksen näkökulma ja elinkaaritarkastelu ohjaavat tuotantoa ja käyttöä yhä metallit, joiden käyttö kasvaa räjähdysmäisesti. mutta olennaista on niiden kytkeytyminen erilaisiin teknologiaratkaisuihin, jotka tähtäävät haitallisten ympäristövaikutusten vähentämiseen. Käyttötarpeet kasvavat huikeaa vauhtia ja maailman laajuinen kilpailu varannoista kiihtyy. EU:lla ei ole tällä hetkellä - GTK:n tutkimusten mukaan Suomen kallioperä on hyvin - perustuvaa teknologiateollisuutta? Kiviainekset eivät Suomesta lopu, mutta kiviainesten saatavuus ja kuljetusmatkojen jatkuva pidentyminen ovat ongelma kasvualueilla, jonne infrastruktuurin rakentamisen ja ylläpidon kiviainestarpeet painottuvat, niin Suomessa kuin muuallakin. Suomessa kiviainesten kulutus on luonnon olosuhteista johtuen Euroopan suurimpia, 20 tonnia jokaista suomalaista kohti vuodessa. Rakentamisen yhteydessä syntyy suuria määriä ylijäämämassoja ja mineraalisia purkujätteitä, joiden hyödyntämistä voidaan tehostaa ja korvata niillä luonnon kiviaineksia. Erilaisista teollisuuden pohjakuonista ja tuhkista voidaan ottaa talteen metallit ja käyttää loppuaines maarakentamisessa. Englannin kielessä käytetään lennokkaasti jopa termiä urban mining. GTK kehittää ympäristöhallinnon kanssa rakentamaansa Internetissä toimivaa kiviainesten tilinpitojärjestelmää. Tavoitteena on nivoa yhteen sekä luonnon kiviainekset että niitä korvaavat ainekset. Haaste on mittava koskien erityisesti korvaavien ainesten tietovirtoja. Toisaalta nykyaikainen tietotekniikka antaa kehittämiseen hyvät lähtökohdat. Kestävän kehityksen periaatteet toteutuvat entistä paremmin kun käytettävissä on luotettava tieto sekä luonnon että niitä korvaavista aineksista, määristä, laaduista ja saatavuudesta. Työ- ja elinkeinoministeriö on käynnistänyt kansallisen mineraalistrategian valmistelun. GTK vastaa käytännön toteutuksesta, johon osallistuu laaja joukko toimijoita. Strategia valmistuu tänä syksynä ja on osa valtioneuvoston luonnonvarastrategiaa. Tavoite on pitkällä, vuodessa 2050. Kyseessä on haasteellinen työ, jossa määritetään myös miten turvataan yhteiskunnan kiviaineshuollon tarpeet ja mikä rooli mineraaliteollisuudella on Suomen hyvinvoinnin ylläpitämisessä ja kehittämisessä. Hannu Idman ohjelmajohtaja Etelä-Suomen yksikkö Betonimiehenkuja 4 PL 96, 02151 ESPOO Fax 020 550 12 Länsi-Suomen yksikkö Vaasantie 6 PL 97, 67101 KOKKOLA Fax 020 550 5209 Itä-Suomen yksikkö Neulaniementie 5 PL 1237, 70211 KUOPIO Fax 020 550 13 Pohjois-Suomen yksikkö Lähteentie 2 PL 77, 96101 ROVANIEMI Fax 020 550 14 GEOFoorumi on Geologian tutkimuskeskuksen sidosryhmille suunnattu lehti, joka ilmestyy kolme kertaa vuodessa. Lehden numerot 1 ja 2 ilmestyvät suomenkielisinä ja numero 3 englanninkielisenä vuonna 2010. Tilaukset ja osoitteenmuutokset tehdään sähköpostitse ja palautteen voi antaa osoitteella taina.jarvinen@gtk.fi. 2/2010 Geofoorumi 3
lyhyesti Geotieteellisiä julkaisuja 2009 GTK:n julkaisutoiminta oli vuonna 2009 vilkasta ja GTK julkaisi yhteensä 270 julkaisua. Aineistojen verkkosaatavuuteen panostettiin voimallisesti. Maksuttomista verkkopalveluista on lyhyessä ajassa kehittynyt GTK:n keskeisin tietopalvelukanava. Käyttäjämäärien kasvu jatkui ja erityisesti ammattikäyttäjille tarjottavia palveluja (rajapintapalvelut, latauspalvelut) on lisätty. Vuonna 2009 aikana kävijämäärät GTK:n internetsivuilla olivat hienoisessa nousussa. Suosituimmat suomenkieliset sivukokonaisuudet olivat karttojen aineistohaut, Geotieto-osion karttasivu, tutkimus-sivukokonaisuus tutkimushankkeineen sekä uutiset ja artikkelit. Tutustu GTK:n julkaisuihin osoitteessa www.gtk.fi/geotieto. GTK 125 vuotta ikuisesti nuori Keisari Aleksanteri III antoi toukokuun 21. päivänä 1885 armollisen asetuksen, jolla perustettiin itsenäinen geologinen tutkimuslaitos Suomeen. Vuodesta 1877 toiminut Vuorihallituksen geologinen toimisto muuttui siten Geologiseksi komissioniksi (Suomen geologinen tutkimus), ja laitoksen varsinainen toiminta alkoi seuraavan vuoden alussa. 21.5.2010 tuli kuluneeksi tasan 125 vuotta asetuksen allekirjoittamisesta. Samalla alkaa myös GTK:n 125-juhlavuosi, jonka päätapahtumat ajoittuvat tammikuulle 2011. GTK tukee kivialan koulutusta Rakennusalan perustutkintoon on liitetty kivialan koulutusohjelma, jossa voi suorittaa kivirakentajan tutkinnon. Tutkinnon perusteet edellyttävät tutkintoon valmistavan opetuksen antamista kaikissa rakennusalan oppilaitoksissa. Koska vain muutamalla oppilaitoksella on valmius järjestää kivialan opetusta, on oppilaitosten tueksi käynnistetty Kivirakentamisen opetuksen kehittämishanke (KROK). Tulevat opettajat saavat hankkeen myötä kivirakentamisen koulutusta sekä kehittävät oppilaitokseensa kivirakentamisen nykyaikaisen oppimisympäristön sekä opiskelun toteuttamissuunnitelman. Opetus käynnistyi toukokuussa 2009 GTK:ssa Kuopiossa geologiaan liittyvällä aloitusjaksolla. Opetukseen kuului myös seminaaripäivä maaliskuussa 2010 GTK:ssa Espoossa, jolloin GTK:n asiantuntijat opastivat tulevia opettajia luonnonkiviraaka-aineen geologiaan ja GTK:n oppilaitoksille tarjoamien palvelujen pariin. Projektia hallinnoi Hämeen ammattikorkeakoulun täydennyskoulutusyksikkö. Ensimmäisen KROK-ryhmän projekti päättyy loppuvuodesta 2010. Geologian päivä 24.9. Valtakunnallista Geologian päivää vietetään eri puolilla Suomea 24.9. Seuraavana päivänä 25.9. on geologiseen monimuotoisuuteen liittyvä myös valtakunnallinen Geodiversiteettipäivä. Molempina päivinä järjestetään tapahtumia useilla paikkakunnilla. Ohjelmasta ilmoitetaan syksyllä paikallisissa lehdissä, osoitteissa www.gtk.fi ja www.geologia.fi. Tapahtumat ovat maksuttomia. Tervetuloa! 4 Geofoorumi 2/2010
Geofoorumi uusii jakelulistansa Suomenkielinen painettu lehti Geo foorumi lähetetään vuoden 2011 alusta vain tilauksen tehneille. Jos haluat lehden postiosoitteeseesi, niin uusi tilauksesi. Lehti on edelleen maksuton. Geofoorumi ilmestyy myös sähköisessä muodossa: www.gtk.fi/media/ painotuotteet/sidosryhmalehti/. Uusi tilauksesi, anna palautetta ja tee osoitteenmuutos osoitteella taina.jarvinen@gtk.fi. B+TECH RODEO.FI/TERO SIVULA Monipuolinen bentoniittisavi Bentoniitti on luonnon savea, jota erinomaisen vedensitomiskykynsä takia käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Bentoniitin oleellisempana osana on montmorilloniittisavi, joka pystyy absorboimaan suuria määriä vettä ja suotuisissa oloissa laajenemaan sen seurauksena tilavuudeltaan jopa Kuva laboratoriotutkimuksesta B+Tech Oy:ssä, jossa bentoniittinäytteen veden absorboitumiskykyä tutkitaan. Bentoniitti paisuu nopeasti joutuessaan tekemisiin veden kanssa ja sen pinta geeliytyy. Bentoniittisavi syntyy tulivuoren tuhkasta kerrostumalla. Palasen leveys n. 2,5 cm. kymmenkertaiseksi. Edullisuutensa ja poikkeuksellisten piirteidensä ansiosta bentoniittia hyödynnetään monilla eri aloilla. Bentoniitin ominaisuuksia käytetään hyväksi yleisesti rakentamisessa ja ympäristötekniikassa. Esimerkiksi betonin valumuottien tiivistykseen käytetään usein bentoniittia tai bentoniittilietettä. Bentoniitti parantaa rakennusmateriaalien, kuten tiilien ja betonin vedeneristyskykyä. Ympäristötekniikassa savea käytetään esimerkiksi kaatopaikoilla estämään myrkkyjen pääsy pohjaveteen. Ydinjätteiden loppusijoituksessa bentoniitti puskuroi veden kulkua kalliosta metallikapseliin. Bentoniitti on myrkytön ja mauton, eikä sillä ole todettu olevan elintarvikkeiden lisäaineena vahingollisia sivuvaikutuksia. Elintarviketeollisuus tuntee bentoniitin paakkuuntumisenestoaineena (E558), ja rehuteollisuus sideaineena. Hyvän vedensitomiskykynsä takia sitä lisätään usein kissanhiekkavalmisteisiin, ja kotiviinin valmistuksessa sitä käytetään kirkasteena. Suomeen bentoniitti tuodaan muualta, kuten Yhdysvalloista tai Euroopan eteläosista. Kiinassa esiintyy myös runsaasti bentoniittia. GTK:n Uutiskirje 2/2010 Uutiskirje 2/2010 ilmestyy kesäkuun lopussa. Siihen kootaan ajankohtaisia tutkimusuutisia. Mukana on tietoa aihealueilta mineraalivarat ja ekotehokas kaivostoiminta, geotieteellinen mallinnus, yhdyskuntarakentaminen, energia ja kansainvälinen toiminta. Uutiskirjeestä löytyvät myös linkit uusimpiin lehdistötiedotteisiin ja alan tapahtumiin. Seuraavat uutiskirjeet ilmestyvät syys- ja joulukuussa 2010. Kirje on luettavissa osoitteessa www.gtk.fi/ Media/uutiskirje 2/2010 Geofoorumi 5
lyhyesti GTK yhteistyöhön Keski-Aasian maiden kanssa K. LINDQVIST, GTK GTK on käynnistänyt ulkoasianministeriön rahoituksella yhteishankkeen Keski- Aasian maiden (Kazakstan, Kirgisia, Tadžikistan, Turkmenistan ja Uzbekistan) geologian laitosten kanssa. Hankkeen ensimmäisessä vaiheessa vuoden Näkymä Kazakstanin Almatyn kaupungista Tian Shanin vuorille, jotka erottavat Kazakstanin Kirgisiasta. Almaty (myös Alma-Ata) on Kazakstanin entinen pääkaupunki. Tian Shanin vuoret kuuluvat Himalajan vuoristoon, joka alkoi kohota Intian ja Euraasian mannerlaattojen törmäyksessä 65 miljoonaa vuotta sitten. Tian Shanin vuoret on Keski- Aasian pisimpiä vuorijonoja ulottuen 2 800 km itään Tashkentista Uzbekistanissa. 2009 elo joulukuussa GTK:n asiantuntijat tutustuivat ja kartoittivat kohdemaiden geologian laitosten toimintaa, olemassa olevaa informaatiota sekä henkilöstön osaamista. Keski-Aasian maiden edustajat ovat vastavuoroisesti vierailleet GTK:ssa ja tutustuneet osaamiseemme hankkeen keskeisillä osa-alueilla. Näin saatujen tietojen perusteella laaditaan yhteistyössä kohdemaiden kanssa yksityiskohtainen toimintasuunnitelma. Kaikissa Keski-Aasian maissa on runsaasti vanhaa, mutta edelleen hyödyllistä ja käyttökelpoista geoinformaatiota. Tavoitteena on muuttaa paperilla oleva tieto helpommin jaettavaan ja jatkojalostettavaan muotoon. Näin voidaan maiden mineraalipotentiaalia tehdä helpommin tunnetuksi houkuttelemaan maahan investointeja. Toimintasuunnitelma jätetään ulkoasianministeriölle hyväksyttäväksi vuoden 2010 elokuun loppuun mennessä. Pilaantuneiden maiden puhdistus GTK on kehittänyt edullisen prosessin sahojen ja kyllästämöiden maapohjien puhdistukseen. Pilaantuneet maat sisältävät useimmiten dioksiini- ja furaanijäämiä sekä kromi-, kupari- ja arseenipitoisia kyllästysainejäämiä, jotka ovat ihmisten terveydelle vaarallisia. Suomessa on pilaantuneita maapohjia yhteensä noin 1 040. Tietoja kohteista on tallennettu GTK:n Samase-rekisteriin vuodesta 1992 lähtien. GTK:n kehittämässä mineraalitekniikkaan perustuvassa yksinkertaisessa ja taloudellisessa prosessissa saadaan lopputuotteena puhdistettu maa uusiokäyttöä varten ja pilaavat aineet sisältävä pieni maajae. Tämä on vain pieni osuus, 10 15 painoprosenttia, alkuperäisestä pilaantuneesta maasta. Pienen osan erottaminen prosessilla, kuljettaminen sekä loppukäsittely, on tuntuvasti edullisempaa kuin koko materiaalin prosessointi. Puhdistetun maan rajana on uusien, vuoden 2007 normien alemman ohjearvon alittava puhtaustaso (0,1 μg/kg). Tavoitteena on kehittää siirrettävä Tutkimusnäytteenotto käynnissä pilaantuneesta kohteesta. puhdistusasema, jolloin isojen maaainesmäärien kuljetuksen poisjääminen säästää kokonaiskuluissa merkittävästi ja kuljetusväylien onnettomuusriskit pienenevät. VÄINÖ HINTIKKA, GTK 6 Geofoorumi 2/2010
Suomalaiset tutkimusmatkat Suomalaiset tutkimusmatkat on alansa parhaiden asiantuntijoiden laatima ensimmäinen kokonaisesitys suomalaisesta tutkimusmatkailusta historiasta nykypäivään. Teoksen sivuilta voi lukea paitsi menneiden vuosisatojen suurista tutkimusmatkoista, myös perehtyä kaikkialla maailmassa parhaillaan käynnissä oleviin kenttätutkimuksiin ja kurkistaa tulevaisuuteen avaruustutkimuksen ja modernin fysiikan keinoin. Löytönen, M. (toim.) 2009. Suomalaiset tutkimusmatkat. Helsinki, Suomalaisen Kirjallisuuden Seura. 480 sivua. Ovh 64 euroa. Kirjat ovat lainattavissa GTK:n kirjastoista ja saatavana hyvin varustetuista kirjakaupoista. Upea tietopaketti geologiasta Geologiasta on viime aikoina julkaistu useita upeita geologia-aiheisten kirjojen kokonaisuutta. Geolo- syntyyn ja vie lukijan matkalle halki maapallon viisi miljardia kestäneen geologisen historian. Toinen osa perehdyttää lukijan Maan ainutlaatuisiin geologisiin muodostumiin. Näyttävät kuvat ja kartat tekevät lukemisesta nautittavan elämyksen. Coenraads, R.R., Koivula, J.L., Owsborne, A. et Köln, Tandem Verlag GmbH. 576 sivua. Ovh 29,90 euroa. Turpeella oma paikkansa GTK kartoittaa keskitetysti turvevaroja Suomessa. Nykyisin valtakunnan turvevarojen kartoitusta tehdään paitsi energiaturvevarojen kartoittamiseksi, myös muuhun turpeen käyttöön liittyvien raaka-aineiden paikantamiseksi. Tällaisia käyttömuotoja ovat muun muassa kasvu-, ympäristö-, viherrakentamis-, öljynpoisto-, kuivike-, eriste-, suodatin-, tekstiili- ja hoitoturve. Myös muu soihin liittyvä tiedon tarve on tullut jatkuvasti merkittävämmäksi. Kartoitusten tärkeäksi tehtäväksi on noussut tiedon tuottaminen soista maankäytön suunnittelun pohjaksi kaavoituksiin, suojeluohjelmiin ja rakentamiseen. GTK:n Internet-sivustolla on turvetietoa käsittelevä Turvepaikka-palvelu, jossa asiakkaat voivat tutustua julkaistuissa raporteissa oleviin turvetietoihin ja tarkastella tutkimusaineistoa kunnittain. Palvelun kautta on saatavana sähköisenä kaikki GTK:n turvetutkimusraportit vuodesta 1980 lähtien. Uudet, julkaistavat raportit lisätään palveluun niiden valmistuttua. Turvepaikka-palveluun on nyt lisätty ruotsin- ja englanninkieliset versiot. Palvelu on osa geo.fi-portaalia (www.geo.fi), joka tarjoaa asiakkaiden käyttöön GTK:n maa- ja kallioperään liittyviä digitaalisia kartta-aineistoja sekä karttoihin liittyviä oppaita ja raportteja. Turvepaikka-palvelu www.geo.fi/turvepaikka.html KIMMO VIRTANEN, GTK 2/2010 Geofoorumi 7
uusia julkaisuja Uusia julkaisuja Test pit at the Konttijärvi PGE deposit. ELINA ARPONEN P. EILU, GTK Spektrin väreissä voimakkaasti iridisoivia plagioklaasikiteitä kutsutaan spektroliitiksi, Ylijärvi. Arponen, Elina; Härmä, Paavo; Selonen, Olavi; Luodes, Hannu & Pokki, Jussi 2009. Anortosiitin ja spektroliitin esiintyminen Viipurin rapakivigraniittibatoliitissa ja spektroliittiesiintymien litologinen kontrolli. Summary: Anorthosite and spectrolite in the Wiborg rapakivi granite batholith and the lithological control of spectrolite deposits. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 178. 41 sivua, 35 kuvaa, 2 liitettä. (Elektroninen julkaisu). http://arkisto.gtk.fi/tr/tr178.pdf Tutkimuksessa kuvataan Viipurin rapakivigraniittibatoliitissa Kaakkois- Suomessa esiintyvää kuutta anortosiittialuetta. Huomiota kiinnitetään spektroliitin määrään ja laatuun ajatellen sen hyödyntämistä. Pokki, J.; Rekola, M.; Härmä, P. et al. 2009. Maarakentamisen ja kalliolouhinnan yhteydessä muodostuvien ylijäämäkiviainesten hyötykäytön nykytila Suomessa. Summary: The current utilization of leftover aggregates formed by earthworks and bedrock quarrying in Finland. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 177. 39 sivua, 14 kuvaa ja 6 taulukkoa. (Elektroninen julkaisu). http://arkisto.gtk.fi/tr/tr177.pdf Ylijäämäkiviainesten hyödyntämisen nykytilaa ja sen kehittämismahdollisuuksia selvitettiin kyselyillä, jotka suunnattiin kuntasektorille, ympäristökeskuksille, maakuntaliitoille ja kiviainesyrityksille. Rasilainen, K., Eilu, P., Halkoaho, T. et al. 2010. Quantitative mineral resource assessment of platinum, palladium, gold, nickel, and copper in undiscovered PGE deposits in mafic-ultramafic layered intrusions in Finland. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 180. (electronic publication). http://arkisto.gtk.fi/tr/tr180.pdf (in prep.) The present work uses statistical and expert assessment methods to estimate undiscovered resources in platinum and palladium deposits hosted by mafic ultramafic layered intrusions in the uppermost 1 km of the bedrock in Finland. Chernet, Tegist 2010. Barium-bearing alkali feldspar in the Lumikangas gabbro, Kauhajoki, Western Finland. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 181, 16 pages, 10 figures and 5 tables. (electronic publication). http://arkisto.gtk.fi/tr/tr181.pdf As very few Ba-rich silicate compositions have been reported associated with gabbroic intrusions, the unusual concentration of potassium and barium in the Lumikangas ilmenite-magnetite-apatite mineralized gabbro is described. 8 Geofoorumi 2/2010
ajankohtaista Suomelle laaditaan mineraalistrategia raakaainehuollon turvaamiseksi Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM) on vastuuttanut GTK:n vetämään Suomen mineraali strategian valmistelua. Työ tehdään tiiviissä yhteis työssä eri sidosryhmien kanssa ja sen on määrä valmistua 30.9.2010 luovutettavaksi valtioneuvostolle. Mineraalisten luonnonvarojen globaali kysyntä on viime vuosina lisääntynyt nopeasti. Maailmanlaajuinen trendi, muuttoliike kohti kasvavia kaupunkeja sekä elintason ja kulutuksen kasvu erityisesti Aasiassa kiihdyttävät metallien ja mineraalien kulutusta. Koveneva kilpailu mineraalivaroista on herättänyt myös Euroopan unionin. Euroopan komissio on laatinut raaka-aineita koskevan aloitteen, jossa linjataan toimenpiteitä Euroopan raaka-ainehuollon turvaamiseksi. TAVOITTEET SUUNTAUTUVAT KOTIMAAHAN Suomen mineraalistrategian on määrä luoda pitkän aikavälin visio ja linjata strategisia tavoitteita aina vuoteen 2050 asti. Toisaalta strategiassa luetellaan lähitulevaisuutta koskevia konkreettisia aloitteita ja toimenpide-ehdotuksia päätöksentekoa varten ja taustaksi poliittisille ohjelmille, kuten esimerkiksi seuraavan hallituksen ohjelmaa silmällä pitäen. Suomen mineraalistrategialle on alustavasti määritelty kolme tavoitetta: kotimaisen työn, kasvun ja hyvinvoinnin edistäminen mineraalisektorin avulla, suomalaisilla innovaatioilla ratkaisuja globaaleihin raaka-aineketjun haasteisiin sekä kaivan- naisalaan liittyvien kokonaisympäristöhaittojen vähentäminen. Strategia kattaa kaivos-, kiviaines- ja luonnonkivialan sekä näihin liittyvän laitevalmistuksen, prosessisuunnittelun ja konsultoinnin. TEM on asettanut hankkeelle ohjausryhmän ja runsaan 20:n asiantuntijan ryhmän. Työhön osallistuu laajalti asiasta kiinnostuneet tahot, ja strategian valmisteluun onkin kutsuttu noin 100:n asiantuntijan verkosto, joka antaa panoksensa työhön verkkotyökalun ja seminaarien avulla. MINERAALISTRATEGIA.FI SEURAA TYÖN ETENEMISTÄ Mineraalistrategia-hankkeen avausseminaari järjestettiin 17.3. GTK:ssa. Tilaisuuden esityksiä voi seurata projektin Internetsivuilta osoitteessa www.mineraalistrategia.fi. Sivusto tarjoaa mahdollisuuden kaikille kiinnostuneille seurata työn etenemistä ja myös osallistua avoimeen verkkokyselyyn. Mineraalistrategiaprosessin kanssa samanaikaisesti on käynnistetty kaivannaisalan vaikuttavuusselvitys, joka tuottaa tärkeää taustatietoa mineraalistrategia-hankkeelle. Vaikuttavuusselvityksen tekee Elinkeinoelämän tutkimuslaitos (Etla) ja se julkaistaan loppuvuodesta 2010. Lisätietoja Suomen mineraalistrategiahankkeesta antavat GTK:ssa tutkimusjohtaja Pekka Nurmi pekka.nurmi@gtk.fi tai johtava tutkija Saku Vuori saku.vuori@gtk.fi. Suomen mineraalistrategiaprosessille on avattu Internetsivut osoitteessa www.mineraalistrategia.fi. Tervetuloa käymään verkko sivuilla ja osallistumaan! Suomen mineraalistrategia 2/2010 Geofoorumi 9
geologiset raaka-ainevarat Kaivosalan buumi kasvattaa kalkkikiven kysyntää TERHI ANTTILA, NORDKALK OYJ ABP Kalkkikivi on harvinaisen monipuolinen luonnon raaka-aine, jolle löytyy laajasti niin vanhoja kuin uusia käyttökohteitakin. Nordkalkin kalkkikivituotteille kaivosalan buumi on muutamassa vuodessa yhdessä terästeollisuuden kanssa synnyttänyt uuden liiketoimintayksikön. TEKSTI Harriet Öster Nordkalk Oyj on Pohjois-Euroopan johtava kalkkikivipohjaisten tuotteiden valmistaja. Paraisilla yli sata vuotta sitten alkanut kalkkikiven louhinta on kasvanut kansainväliseksi yritykseksi, jolla on toimintaa yli 30:llä paikkakunnalla kahdeksassa maassa. Kalkkikivituotteita valmistetaan niin paperi-, teräs- ja rakennusteollisuudelle kuin ympäristönhoidon ja maatalouden tarpeisiin. Louhoksia ja maanalaisia kaivoksia Nordkalkilla on 20:llä paikkakunnalla ympäri Itämerta. Eri kohteista saatavan kalkkikiven ominaisuudet vaihtelevat paljonkin, kiven geologian, iän ja kemiallisen koostumuksen mukaan. Täten eri kohteista saatava kivi menee eri käyttötarkoituksiin. Kalkkikivestä yli puolet koostuu kahdesta karbonaattimineraalista, kalsiitista ja dolomiitista. Kemiallisesti kalsiitti on kalsiumkarbonaattia. Dolomiitti sisältää lisäksi magnesiumkarbonaattia. Molemmat ovat kerrostuneita sedimenttikiviä, jotka ovat muodostuneet eliöiden kalkkikuorista tai saostuneesta karbonaatista suuressa paineessa ja lämpötilassa. Mitä vanhempi kalkkikivi, sitä kiteisempi rakenne ja sitä kovempi kivi. Varsinkin paperiteollisuuden tarvitsemat vaaleat kalkkikivituotteet löytyvät poikkeuksellisen hyvin juuri Itämeren alueelta, toteaa Nordkalkin johtaja Håkan Pihl, joka vastaa yhtiön geologisesta toiminnasta. Paperintuotannossa vaaleat kalkkikivituotteet käytetään täyteaineena ja hienopaperin päällystyspigmenttinä. Kiteistä ja erittäin vaaleaa kalkkikiveä louhitaan Paraisilla ja Lappeenrannassa. Pihlin mukaan monet prosessiteollisuuden asiakkaat haluavat kuitenkin poltossa koossa pysyvää kalkkikiveä ja sellaista ei Suomessa louhita. Itämeren alueella poltetun kalkin raaka-ainetta löytyy suuria määriä ainoastaan Gotlannista, missä Nordkalkilla on toimivan kaivoksen lisäksi hakemus uuden louhoksen avaamiseksi. KOLARIN LOUHOS AVATTANEEN UUDESTAAN Paperiteollisuuden ohella Nordkalk on 10 Geofoorumi 2/2010
Odotamme kalkkikiven uusien markkinoiden syntyvän jätteenpolttolaitosten savukaasujen puhdistustarpeista. metalli- ja kaivosteollisuudesta muodostanut toisen kasvavan asiakasryhmän. Olemme muutaman vuoden ajan Suomessa ja Ruotsissa nähneet nopeasti kasvavan kaivostoiminnan ja sen tuomat suuret markkinat. Kalkkituotteita tarvitaan monien happamien liuosten käsittelyyn. Niitä käytetään esimerkiksi Talvivaaran kaivoksen uuttoliuosten neutraloimiseksi ja Kittilän kultakaivoksen sakkautumisaltaissa, Pihl toteaa. Lisääntynyt kaivostoiminta Lapissa kaavaillaan johtavan Kolarin kalkkikivilouhoksen uudelleenkäynnistämiseen. Louhinta siellä lopetettiin 1980-luvulla, kun paikallinen sementtitehdas suljettiin. Avaamisen edellytyksenä on kuitenkin kuljetuksiin tarvittavan 15 kilometrin rautatieosuuden kunnostaminen. Kaivosteollisuuden kasvavat tarpeet luovat hyvät tulevaisuudennäkymät kalkkikivituotteille. Paperiteollisuuden kysyntä jatkossa on epävarmemmalla pohjalla. Rakennusteollisuuden merkittävä vienti Venäjälle puolestaan on suhdanneherkkä. JÄTTEENPOLTTOLAITOSTEN SAVUN PUHDISTUKSEEN Murskattu ja jauhettu kalkkikivi on sellaisenaan valmis tuote esimerkiksi maanparannukseen, happamien maiden tai vesien neutraloimiseen, sekä asfaltin, paperin ja muovin täyteaineena. Jauhettu kalkkikivi on rakennusteollisuuden tärkeimpiä raaka-aineita ja muun muassa sementinvalmistuksen pääkomponentti. Dolomiitista valmistetaan vuorivillaa. Kalkkikiveä käytetään myös hiilivoimaloiden happamien savukaasujen puhdistamiseen. Hiilivoimaloiden harventuessa kalkkikiven erikoistuotteiden käyttö savukaasujen puhdistukseen vähenee. Mutta odotamme uusien, vastaavien markkinoiden syntyvän jätteenpolttolaitosten savukaasujen puhdistustarpeista, Pihl sanoo. Polttamalla kalkkikivimursketta saadaan poltettua kalkkia, eli kemiallisesti kalsiumoksidia. Sitä käytetään terästeollisuudessa sekä kaivos- ja metalliteollisuuden prosessien säätelyssä. Kalkkia tarvitaan juomaveden valmistuksessa, jätevesien puhdistuksessa ja happamoituneiden vesistöjen kunnostuksessa. Sitä käytetään myös selluteollisuuden prosesseissa. Kun poltettuun kalkkiin sekoitetaan vettä, saadaan sammutettua kalkkia, eli kalsiumhydroksidia. Silläkin on omat käyttökohteensa metallurgiassa, vedenpuhdistuksessa ja rakennusaineiden tuotannossa. Louhinnasta syntyvä sivukivi on jatkuva haasteemme. Sitä käytetään yhä enemmän paikallisissa perusrakenteissa, koska ainesta ei kannata kuljettaa pitkiä matkoja, Pihl toteaa. Sivukiven käyttöä jatkossa hämmentää EU:n kaivosjätedirektiivi. Sen mukaan kansallisesti voidaan päättää, mitkä kaivosalan kiviaineet, esimerkiksi sivukivet, saadaan jätteinä käsitellä kevyemmin tai hyödyntää muihin tarkoituksiin. Pihlin mukaan kalkkikivilouhinnankin sivukiven käyttö on epävarmaa, niin kauan kuin kansallista kiviainesluetteloa Suomessa ei ole tehty. Toinen huolen aihe on teollisuusjätteille mahdollisesti määrättävät maksut sivukiveä syntyy nimittäin todella suuria määriä. 2/2010 Geofoorumi 11
geologiset raaka-ainevarat GTK kartoittaa karbonaattikiviesiintymiä ympäri Suomea GTK kartoittaa teollisuudelle tärkeitä kalsiittisia ja dolomiittisia karbonaatti kiviesiintymiä valtakunnallisessa hankkeessa. TEKSTI Harriet Öster GTK:n valtakunnallisen teollisuusmineraalivarantojen kartoitushankkeen tavoitteena on teollisuusmineraalivarojen saatavuuden ja niiden kestävän käytön varmistaminen Suomessa. GTK:n kartoittamista kalkkikiviesiintymistä pisimmälle on edennyt Kiskon Hyypiämäen kalsiittiesiintymä, josta vuonna 2002 järjestetyn tarjouskilpailun voitti Omya Oy. Alueella on tehty koelouhintaa ja kaivostoiminnan ympäristölupa myönnettiin vuonna 2007. Itä- ja Keski-Lapissa GTK käy läpi useita tutkimuskohteita. Vielä on aikaista sanoa, kuinka moni on hyödynnettävissä. Lapissa on kuitenkin menossa monta muuta kaivoshanketta, jotka tarvitsevat kalkkikiveä. Silloin kannattaa ehkä hyödyntää pienempiäkin esiintymiä kuljetuskustannusten vähentämiseksi. Suomen kallioperästä löytyy ympäri maata sedimentaation kautta syntynyttä karbonaattikiveä, maallikoille kalkkikiveä. Esiintymät liittyvät niin sanottuihin svekofennisiin ja karjalaisiin muodostumiin, joita kuvaavat määrättyyn ikäryhmään kuuluvat, samantyyppiset pintasyntyiset kivet. Karbonaattikivet ovat alun perin syntyneet kerrostumina matalan meren ympäristössä. Korkean geologisen ikänsä vuoksi ne ovat ehtineet käydä läpi monta muodonmuutosta ja kiteytyä koviksi marmoreiksi. Etelä-Suomen esiintymät ovat lähinnä kalsiittia, eli kalsiumkarbonaattia. Väli-Suomen esiintymät ovat pääosin Sininen kalsiitti, Lappeenranta, Ihalainen. Kalsiittista kalkkikiveä käytetään raaka-aineena sementin ja poltetun kalkin valmistuksessa, kemian teollisuudessa, terästeollisuudessa sekä maanparannusaineena. Kalsiittirikastetta käytetään täyteaineena maali-, kumi- ja paperiteollisuudessa ja parhaita laatuja myös paperin päällysteenä. Näyte: Suomen Kivikeskuksen kokoelmat Suomen kallioperästä löytyy ympäri maata sedimentaation kautta syntynyttä karbonaattikiveä, maallikoille kalkkikiveä. dolomiittia, joka kalsiumin lisäksi sisältää magnesiumia sekä jonkin verran kalsiittia. Pohjois-Suomen esiintymät ovat pääosin dolomiittia. Näillä mineraaleilla on paljon käyttökohteita. GTK:ssa kalsiitin kartoitusprojekti paperiteollisuuden tarpeita varten alkoi vuonna 1994 Etelä- Suomessa ja sitä jatkettiin vuoteen 2002. Heti Suomesta etelään, Virossa ja Gotlannissa, kallioperä on vain 400 500 miljoonaa vuotta vanhaa. Siellä kerrostuneilla karbonaattikivillä on toinen rakenne ja toiset ominaisuudet, joten niistä jalostetuilla tuotteilla on toiset käyttökohteet. JARI VÄÄTÄINEN, GTK 12 Geofoorumi 2/2010
geologiset raaka-ainevarat Tiedot Suomen teollisuus mineraaliesiintymistä verkkoon GTK:ssa on valmistumassa karttapohjainen tietokanta Suomen teollisuusmineraali- ja teollisuuskiviesiintymistä ja niiden käytöstä. Tietokanta tulee yleiseen käyttöön ja esitetään netissä samalla periaatteella kuin vastaavat karttapohjaiset tietokannat eri metalliesiintymistä. TEKSTI Harriet Öster Tietokannan avulla haluamme parantaa teollisuusmineraaliraaka-aineiden tunnettuutta Suomessa. Karttapohjaisena se on helppokäyttöinen ja tarkoitettu kaikille, joille voi olla siitä hyötyä, yksityishenkilöistä yhtiöihin, sanoo geologi Timo Ahtola. Tällä tietoa tietokantaan on syötetty tiedot 96:sta eri esiintymästä koskien 15:ttä mineraalia, apatiitista, kalkkikivestä ja talkista litiummineraaleihin, timantteihin ja korukiviin. Klikkaamalla nettikartan esiintymiä pääsee taulukkomuotoiseen tietoruutuun kyseisestä esiintymästä. Aineisto on kerätty julkaisuista, opinnäytteistä, valtausraporteista, ministeriön kaivostilastoista ja yritysten julkisesti ilmoittamista tiedoista. Tarkoituksena on ensi vaiheessa saada mukaan kaikki Suomen keskeiset teollisuusmineraaliesiintymät. Kun tiedot ovat digitaalisessa muodossa, niitä on helppo ylläpitää ja päivittää. On myös helppoa lisätä uusia esiintymiä tietokantaan. YRITYSTEN MINERAALIVARANNOT OVAT YRITYSSALAISUUKSIA Viimeisessä vaiheessa linkitetään kartat ja kuvat tietokannan esiintymiin. Tieto- kanta avataan lähikuukausina kaikkien käyttöön, kunhan linkitys saadaan kuntoon, Ahtola sanoo. Hän toteaa, että hanketta on mietitty kymmenkunta vuotta, mutta tietokantaa lähdettiin varsinaisesti rakentamaan vuonna 2007. Tehtävänämme on ollut kerätä kaikki julkinen tieto mineraaliesiintymistä. Tieto on helposti saatavissa kohteista, joita GTK on ollut tutkimassa. Niukemmin tietoa on esiintymistä, jotka alusta alkaen ovat olleet eri yhtiöiden hallussa. Niistä ei ole saatavilla julkista tietoa, kuten esimerkiksi opinnäytteitä. Ahtolan mukaan yritykset ovat antaneet tietoja käyttöön rajallisesti. Tiedot mineraalivarannoista puuttuvat, koska ne ovat yrityssalaisuuksia. Varsinkin kansainvälisesti toimivilla yrityksillä on periaatteenaan, että tällaisia tietoja ei luovuteta ulos. Tässä on selvä ero metallipuolen kaivosyrityksiin, jotka usein ovat etsintävaiheen pörssiyhtiöitä ja julkaisevat tarkat laskelmat malmiesiintymistään. He kertovat omista tuloksistaan, koska se on heille eduksi investointeihin tarvittavan rahoituksen turvaamiseksi markkinoilta, Ahtola toteaa. Teollisuusmineraalipuolen yritykset ovat suurelta osin vanhoja, kauan toimineita firmoja, joilla ei ole tarvetta kertoa raaka-aine-esiintymistään. Vaaleanvihreä apatiitti, Siilinjärven kaivos. Punertava mineraali on värjättyä kalsiittia. Tumma mineraali on biotiittia. Siilinjärven kaivokselta tuotetaan apatiittirikastetta fosforihapon ja fosforilannotteiden raakaaineeksi. Näyte: Suomen Kivikeskuksen kokoelmat. Talkkinäyte Sotkamosta. Teollisuudessa talkkia käytetään täyteaineena esimerkiksi maaleissa, muoveissa ja paperissa. Lisäksi paperiteollisuus käyttää talkkia paperin pinnoitteena ja poistamaan valmistumisprosessista epäpuhtauksia. Muita käyttötarkoituksia ovat keraamiset sovellukset, suodatinkäyttö sekä muun muassa lannoitteiden paakkuuntumisenestoaineet. Talkki on myös tuttu kosmetiikkateollisuudesta, sitä löytyy esimerkiksi puutereista. JARI VÄÄTÄINEN, GTK JARI VÄÄTÄINEN, GTK 2/2010 Geofoorumi 13
geologiset raaka-ainevarat Suomen kallioperästä löytyy harvinaisia maametalleja Suomen kallioperä on otollinen litium-, niobi-, tantaali- ja titaani esiintymille sekä harvinaisten maametallien löytymiselle, todetaan GTK:n neli vuotisen hankkeen esi selvityksissä. Hightech-metallien potentiaalia kartoittava hanke on edennyt kohteellisiin maasto tutkimuksiin. REIJO LAMPELA, GTK TEKSTI Marja Saarikko Uudessa ympäristöystävällisessä energiatekniikassa ja tietotekniikassa tarvitaan useita hightech-metalleja, joiden kysyntä on kasvanut kehittyneissä maissa räjähdysmäisesti, mutta joiden saatavuus on huono. EU on nimennyt nämä metallit strategisiksi metalleiksi, sillä tällä hetkellä EU:lla ei ole näiden metallien omaa tuotantoa, vaan niiden saatavuus on lähes täysin tuonnin varassa. Hightech-metalleihin kuuluvat litium, koboltti, indium, gallium, germanium, niobi, tantaali, titaani sekä harvinaiset maametallit ja platinametallit. Kaikkein kriittisimpiä ovat harvinaiset maametallit. Monet maat ovat huolissaan niiden saannista, sillä 95 prosenttia niiden tuotannosta on Kiinan hallussa. Kiina on asettanut tiukat vientikiintiöt etenkin hybridi- ja sähköautojen valmistuksessa tarvittaville raskaille maametalleille turvatakseen omat raaka-ainevaransa, erikoistutkija Olli Sarapää hightechmetallihankkeesta kertoo. Harvinaisiin maametalleihin (REE) kuuluu yttriumin ja skandiumin lisäksi 15 lantanoidia. Ne soveltuvat esimerkiksi optisiin kuituihin, monitoreihin, kame- roiden linsseihin ja tuulivoimaloiden turbiineihin. Erityisesti raskaista maametalleista, kuten europiumista, terbiumista ja dysprosiumista tulee olemaan pulaa, ellei uusia esiintymiä saada pian tuotantoon. Kyseisiä metalleja tarvitaan esimerkiksi loisteaineissa, energialampuissa, kestomagneeteissa ja lasereissa. SUOMELLA POTENTIAALIA SUURTUOTTAJAKSI Suomen kallioperä on suurimmaksi osaksi iältään prekambrista ja vaikuttaa poikkeuksellisen potentiaaliselta hightechmetallien löytymiselle verrattuna muihin EU-alueisiin. Suomella on mahdollisuuksia koko EU-alueen suurimmaksi hightech-metallien tuottajaksi, sillä missään muualla EU-alueella ei todennäköisesti ole yhtä potentiaalista kallioperää kuin Suomessa, Sarapää toteaa. Omavaraisuus raaka-aineiden tuotannossa on hänen mielestään iso etu. Hyvien metalliesiintymien ympärille syntyy usein myös uutta teollisuutta. Suomen potentiaalista hightech-metallien esiintymille kertovat esimerkiksi jo lopetetut kaivokset Outokummussa, Otanmäellä ja Korsnäsissa. Outokummun kaivoksista saatiin aikoinaan kuparin ohessa kobolttia ja Otanmäestä vanadiinin ja raudan lisäksi titaania. Korsnäsin 14 Geofoorumi 2/2010
Kartta esittää hightech-metalli litiumin esiintymistä Etelä- ja Keski-Suomen kallioperässä. Kartassa näkyy harvinaisen maametallin, yttriumin pitoisuusjakauma Lapissa. lyijymalmista hyödynnettiin vähäisessä määrin myös harvinaisia maametalleja, mutta tutkimukset hyödyntämisestä ovat nyt uudelleen käynnissä. Lupaavia hightech-kaivoshankkeita on tällä hetkellä Suomessa kolmella paikkakunnalla: Ullavan Läntässä louhittaneen pian litiumia, Ranuan ja Tervolan Suhangossa platinaa ja palladiumia ja Kälviällä titaania. Metallien kysynnän kasvu ja hintojen nousu saattavat vauhdittaa näiden hankkeiden toteutumista, mikäli rahoitukset järjestyvät, Sarapää sanoo. Tulevaisuudessa uudet innovaatiot voivat luoda nopeastikin kysyntää uusille metalleille, joiden hinnat voivat nousta jyrkästi ja nykyistä selvästi heikkopitoisemmat esiintymät, etenkin jonkun muun metallin sivutuotteet, voivat tulla kannattaviksi. GTK:n nelivuotinen hanke hightechmetallien potentiaalin selvittämiseksi käynnistyi vuonna 2009 ja sen on määrä päättyä vuonna 2012. Hankkeen ensimmäinen vuosi käytettiin esiselvityksiin, joissa mm. perehdyttiin kirjallisuuteen ja vanhoihin kairasydännäytteisiin sekä kartoitettiin kallioperää. Lisäksi hankkeessa kerättiin paljon näytteitä moreenista ja rapakalliosta, tehtiin geofysikaalisia mittauksia sekä käynnistettiin syväkairaukset. Prekambrinen kallioperä on iältään vanhempi kuin 570 miljoonaa vuotta. Prekambri on 570 505 miljoonaa vuotta sitten vallinnutta kambrikautta edeltänyt kausi. Kaoliinirapauma syntyy maasälpien ja muiden alumiinipitoisten silikaattien voimakkaassa kemiallisessa rapautumisessa ja muuttumisessa. Kaoliinin pääainesosan muodostaa pehmeä, vaalea kaoliniittisavi. Appiniitti on kivilajiryhmä, johon kuuluu sarvivälke- ja/tai biotiittirikkaita syväkiviä, joissa on korkea fosfori, fluori- ja klooripitoisuus. Appiniitit ovat postorogeenisia eli vuorijonopoimutuksen jälkeisiä kivilajeja. Ne muistuttavat koostumukseltaan eräitä lamprofyyrejä. Feniittiytyminen on prosessi, jossa kivessä kiertävät natrium-pitoiset liuokset ovat muuttaneet kivilajin ja sen mineraalien kemiallisen koostumuksen. Lateriittinen rapauma esiintyy yleisesti maapallon kuuman vyöhykkeen saderikkaissa osissa. Rapauma on tiilenpunainen, ilmastollisen rapautumisen tulos. Lisätietoja geologiasta, kivilajeista ja mineraaleista löytyy GTK:n Retkeilijän kivioppaasta www.gtk.fi/geotieto/jokamies/retkeilijankiviopas.html. RODEO.FI/JUHA TUOMI 2/2010 Geofoorumi 15
geologiset raaka-ainevarat JARI VÄÄTÄINEN, GTK Meillä on lupaavia kohteita, joissa tavataan korkeita pitoisuuksia harvinaisia maametalleja. Malmimineraaleja tutkitaan mikroskoopilla. Tutkimusten tuloksena Suomen kallioperän todettiin olevan otollinen ainakin harvinaisille maametallimalmeille sekä litium-, niobi-, tantaali- ja titaanimalmeille. Kun saimme rajattua potentiaalisia alueita, pääsimme aloittamaan ensimmäiset maastotutkimukset Rovaniemellä, Sodankylässä ja Hämeessä. Lisäksi kehitämme etsintämenetelmiä ja arvioimme geologisten tutkimusten avulla tunnettujen ja uusien alueiden potentiaalia ja varantoja, Sarapää kertoo hankkeen etenemisestä. Jatkamme myös indiumin, galliumin ja germaniumin kartoittamista, sillä niistä meillä ei ole vielä tuloksia. HARVINAISET MAAMETALLIT HARVOIN MALMITASOA Suomen kallioperässä on monia harvinaisia maametalleja sisältäviä kivilajeja, joissa metallien pitoisuudet ovat paikoin malmiluokkaa. Niihin saattaa kätkeytyä malmeja, joiden jalostaminen on taloudellisesti kannattavaa, Sarapää kertoo. Malmien soveltuvuus jalostukseen riippuu kuitenkin esiintymän koon ja pitoisuuden lisäksi myös siitä, millaisessa mineraalissa ne esiintyvät. Monia harvinaisia maametalleja on luonnossa yhtä paljon kuin tinaa ja molybdeenia, mutta ne rikastuvat vain harvoin malmeiksi ja niiden erottaminen toisistaan on kallista. Maapallon merkittävimmät harvinaisten maametallien varannot ovat karbonatiiteissa ja muissa alkalikivissä, rautamalmeissa, lateriittisissa rapautumissa, rantahiekoissa sekä graniittipegmatiiteissa. GTK:n selvityksessä Suomen karbonatiitit, niiden feniittiytyneet sivukivet ja muut alkalikivet ovat potentiaalisia harvinaisten maametallien löytymiselle. Tällä tietoa meillä on lupaavia kohteita, joissa tavataan korkeita pitoisuuksia harvinaisia maametalleja, mutta tutkimukset ovat kesken ja varsinaista malmia emme ole löytäneet, Sarapää kertoo etsinnöistä. Mielenkiintoiseksi alueeksi GTK:n geokemiallisissa tutkimuksissa on osoittautunut granuliittikaaren kontaktia seuraava Tana-Beltin vyöhyke. Myös Virtasalmen kaoliinirapautumien pohjaosista on löytynyt harvinaisten maametallien rikastumia. Lapin appiniitit ovat sekä harvinaisten maametallien että fosforin suhteen niin kiinnostavia, että esimerkiksi Rovaniemen alueelta on valittu useita kohteita tarkempien tutkimusten kohteeksi. Malmiviitteitä on löytynyt myös rapakivialueiden graniiteista. Geokemialliset menetelmät ja raskasmineraalitutkimus ovat osoittautuneet erityisen toimiviksi malmikriittisten alueiden tunnistamisessa Lapissa. ETSINTÄBUUMI VALTAA MAAILMAA Harvinaisten maametallien tarve vuodessa on noin 124 000 tonnia, mutta sen on arvioitu kasvavan yli 200 000 tonniin vuoteen 2014 mennessä. Harvinaisten maametallien kiristynyt saanti on aiheuttanut niiden etsintäbuumin ympäri maailmaa. Uusia kaivosprojekteja on käynnissä yli sata ja varantoja on paljon, mutta se jää nähtäväksi, miten nopeasti hankkeet saadaan tuotantovaiheeseen, Sarapää kertoo. Erityisesti USA:ssa, Australiassa, Kanadassa, Kazakstanissa ja Vietnamissa on käynnissä lupaavia kaivosprojekteja. Pisimmällä ovat Mountain Pass USA:ssa ja Mount Weld Australiassa, joissa tuotannon suunnitellaan alkavan parin vuoden sisällä. Molempien esiintymät ovat karbonatiiteissa. Euroopassa harvinaisia maametalleja tuotetaan ainoastaan alkalikivistä Venäjän Kuolan alueen Lovozerossa. Ulkomaiset yhtiöt ovat EU-alueella kiinnostuneita lähinnä Suomen ja Ruotsin harvinaisten maametallien aiheista. Suomessa yhtiöt ovat tehneet valtausvarauksia ja valtauksia käytännössä lähes kaikille alkalikivialueille. 16 Geofoorumi 2/2010
geologiset raaka-ainevarat Näytteessä vihertävät kiteet ovat spodumeenia ja vaalea pohjakivi pegmatiittia. Näytteen löytöpaikka on Länttä, Kokkola. Kruunupyy Kokkolan alueella on EU:n potentiaalisin litium-varanto JARI VÄÄTÄINEN, GTK Alkalimetalleihin kuuluva litium on yksi tämän hetken kuumimmista hightechmetalleista. Se on kaikkein kevyin metalli luonnossa ja erittäin reaktiivinen. Litiumin käyttökohteita ovat etenkin akku- ja paristoteollisuus, autoteollisuus, lasi- ja keraaminen teollisuus, metallurgia ja lääketeollisuus. Sen kysynnän ennustetaan kasvavan erityisesti akkuteollisuudessa, jossa litium-akut korvaavat suuremman energiatiheytensä ja sähkökemiallisen jännitteensä vuoksi perinteiset lyijy- ja nikkeli-kadmium-akut. Vuonna 2000 kuusi prosenttia litiumista käytettiin akkutuotantoon, mutta jo vuonna 2008 vastaava luku oli 20 prosenttia. Kymmenen vuoden kuluttua osuuden ennustetaan olevan jo 70 80 prosenttia. Litiumia tuotetaan joko mineraaleina tai kemikaaleina kuten litiumkarbonaattina. Vuonna 2008 suurin osa maailman litiumista tuotettiin kolmesta maasta: Argentiinasta, Australiasta ja Chilestä. Suomen kallioperä on kuitenkin erittäin potentiaalinen erikoismetallien esiintymille, ja GTK:n hiljattain valmistuneen selvityksen mukaan Suomella olisi erittäin hyvät mahdollisuudet olla seuraava litiumin suurtuottaja Euroopassa. Litiumin potentiaalin kartoittaminen Suomen kallioperästä liitettiin mukaan GTK:n teollisuusmineraalihankkeeseen jo vuonna 2003. Siitä lähtien hanke on tehnyt lukuisia geofysikaalisia mittauksia potentiaalisilla alueilla, ottaneet moreeninäytteitä ja kairanneet kaikkiaan 11 12 kilometriä. Litium on rikastunut yleensä suolajärvien alusveteen tai kallioperän karkearakeisiin juonikiviin, joita kutsutaan pegmatiiteiksi. Suomessa tunnetaan jo yli 50 harvinaisia alkuaineita sisältävää pegmatiittialuetta, joista kymmenellä tavataan litium-pitoisia mineraaleja. Litiumin tuotannon kannalta merkittävimpiä mineraaleja ovat spodumeeni, petaliitti, lepidoliitti ja amblygoniitti. Kaikkein potentiaalisimmaksi alueeksi on osoittautunut Pohjanmaalla sijaitseva Kruunupyy Ullavan alue. Lohkarekartoitusten ja timanttikairausten perusteella siellä on todennäköisesti kymmeniä spodumeenipegmatiittijuonia. Ullava kuuluu nykyisin Kokkolaan. Tutkimusaineistoissa on tähän asti käytetty Ullava-nimeä. Alueella muhii koko EU-alueen potentiaalisin litium-varanto, sillä kaikkiaan litium-malmia arvellaan löytyvän sieltä yhteensä noin 10 20 miljoonaa tonnia. Toinen taloudellisesti potentiaalinen alue on Somero Tammelan alue, josta on tavattu spodumeenia ja petaliittia. Muita litiumrikkaita alueita ovat myös mm. Haapaluoma Kaatialan alueet. Kruunupyy Ullavan alueella litiumiin liittyviä valtauksia on tällä hetkellä kuusi kappaletta ja kaivospiirejä on yksi. Alueen tunnetuin esiintymä on suomalaisen Keliber Oy:n hallussa ja se sijaitsee Ullavan Läntässä. Kaivostoiminta siellä alkanee vuonna 2013. 2/2010 Geofoorumi 17
kiviaineksen kierrätys Mineraaliset jätteet kierrätykseen TEKSTI Susanna Heikkinen Kierrätysasfaltin jalostusta kiviainesalueella. 18 Geofoorumi 2/2010 MAIJA REKOLA Infrastruktuurin rakentamisesta vapautuu hyödyntämiskelpoisia mineraalisia aineksia, joita voidaan käyttää toisissa rakennuskohteessa joko sellaisenaan tai uusiomateriaaleiksi jalostettuina komponentteina. Kierrätys vähentää luonnonvarojen käyttöä ja jätteen syntymistä. VR:n konepajat Helsingissä, 1960-luvulla rakennettu asuinkerrostalo Varkaudessa tai energialaitoksen muuntaja Keravalla ovat hyviä esimerkkejä siitä, että purkutuomion saaneen rakennuksen jätteiden ei tarvitse päätyä sellaisenaan kaatopaikalle. Yhtä hyvin käyttöä löytyy esimerkiksi moreenille, mullalle, hiekalle tai soralle, joka on siirrettävä paikaltaan maarakentamisen yhteydessä. Tai kun kalliota louhitaan vaikkapa pysäköintihallia tai metroa varten, louhittava kiviaines kelpaa rakentamiseen, usein jopa samassa kohteessa. Rakentamisesta vapautuvia hyödyntämiskelpoisia aineksia kierrättämällä säästetään uusiutumattomia luonnonvaroja. Purkubetonista ja tiilijätteistä valmistettujen uusiotuotteiden käyttö maan-
rakennushankkeissa säästää rajallisia soravaroja ja samalla pienentää kaatopaikkojen kuormitusta. Lajittelemalla ja kierrättämällä purkujätteet vältetään myös niiden hallitsematon käsittely ja vaaran aiheuttaminen maaperälle sekä pohjavesille. Lisäksi kierrättäminen säästää kuljetuksen, kaatopaikkamaksujen sekä jäteveron kustannuksia. PURKUBETONIA KALLIOMURSKEEN JA SORAN SIJAAN Betonijäte on suurin mineraalisista rakennusjäteryhmistä, muita ovat tiili, metalli ja vähemmässä määrin kipsi. Betonista ja tiilestä valmistettu murske tai pulveroimalla tehty hienojakoisempi aines soveltuu hyvin käytettäväksi luonnon maa- ja kiviaineksen tapaan. Tyypillisiä käyttökohteita ovat katu-, tie- ja kenttärakenteet sekä erilaiset täyttötyöt. Uusiokäytettävän rakennusjätteen laatuvaatimukset on kuvattu Valtioneuvoston asetuksessa 591/2006, joka koskee eräiden jätteiden hyödyntämistä maanrakentamisessa. Uusiokäyttöön tulevalta ainekselta edellytetään riittävää puhtautta, tiettyä vesipitoisuutta, kuivatilavuuspainoa ja puristuslujuutta. Muiden materiaalien, kuten puun, muovin tai maa-aineksen maksimiosuudet on määritelty, samoin eräiden haitallisten aineiden, kuten arseenin, kadmiumin, kromin, kuparin, elohopean, lyijyn, sinkin ja sulfaatin suurimmat sallitut kokonaispitoisuudet ja liukoisuudet. Tiettyjä haitallisia aineita, kuten PCB:tä, asbestia tai raskasmetalleja sisältävät jätteet eivät käytännössä sovellu kierrätykseen. Asetuksessa on annettu myös muutamia käyttökohteisiin liittyviä määräyksiä. Jätettä sisältäviä rakenteiden hyödyntäminen ei saa aiheuttaa vaaraa tai haittaa terveydelle eikä ympäristölle, eikä niitä saa käyttää pohjavesialueen läheisyydessä. Jätettä sisältävän rakenteen kerrospaksuus on rajattu enintään 150 senttiin, ja se tulee peittää esimerkiksi asfaltilla tai kiviaineksella. Aineksen käytöstä on myös tehtävä ilmoitus alueelliselle ympäristökeskukselle. SIVUMATERIAALIT HYÖTYKÄYTTÖÖN Geologisista sivumateriaaleista syntyy mineraalisten jätteiden lisäksi ihmistoiminnasta johtuvia geologisia ylijäämäaineksia, jotka jäävät maa- tai kalliorakentamisessa ja rakennuskivituotannossa hyödyntämättä, esimerkiksi taloudellisista, ympäristö-, louhinta-, rikastus- tai muista prosessiteknisistä syistä. Sivumateriaaleiksi lasketaan muun muassa kaivannaisteollisuuden sivukivet ja rikastushiekat, rakentamisesta vapautuvat maa-ainekset ja ruoppausjätteet. 2/2010 Geofoorumi 19
kiviaineksen kierrätys Helsingin Jätkäsaaressa käytettiin Kampin rakennustyömaalta tuotua kivimursketta korvaamaan paalutusta merenpohjan liejukerroksen tiivistämiseksi. GEOLOGISTEN MATERIAALIEN LAAJA KIRJO Usein materiaalit pystytään ohjaamaan uuteen käyttöön paikan päällä. Kaupunkirakentamisessa syntyvän ylijäämämateriaalin hyödynnettävyyteen vaikuttavat hyvin paljon esiintymän sijainti, aineksen määrä ja saatavuus. Usein materiaalit pystytään ohjaamaan uuteen käyttöön paikan päällä, jolloin säästytään niiden kuljettamiselta. Tasalaatuisuus, irrottamisen tai lajittelun helppous, kustannukset sekä ympäristökelpoisuus vaikuttavat myös hyödynnettävän aineksen soveltuvuuteen uudelleen käytettäväksi. Luonnossa esiintyvien ainesten lisäksi muutkin mineraaliset jätteet, kuten prosessiteollisuuden kuonat, energiantuotannon tuhkat ja pilaantuneet maat ovat uusiokäyttöön soveltuvia sivumateriaaleja, joiden hyödyntäminen on taloudellisesti kannattavaa. 20 Geofoorumi 2/2010 Geologisia materiaaleja ovat muun muassa geologiset raaka-aineet ja geologiset, ihmisen toiminnasta syntyvät sivumateriaalit, joilla voi olla raaka-ainepotentiaalia tai jotka voivat olla jätteitä. Geologiset sivumateriaalit käsittävät monenlaisia mineraalisia jäteryhmiä ja geologisia ylijäämäaineksia eri ihmistoiminnoista. Näistä jätteistä ja ylijäämäaineksista määrällisesti suurimman ryhmän muodostavat kaivannaisjätteet. Muita yhteiskunnan kannalta merkityksellisiä mineraalisten jätteiden ryhmiä ovat mm. rakentamisesta vapautuvat ainekset, kuten purkubetoni ja maa-ainekset, sekä prosessiteollisuuden mineraaliset jätteet, kuten erilaiset teollisuuden tuhkat ja kuonat. JÄTTEET OSANA LUONNONVAROJEN TILINPITOA Neitseellisten luonnonvarojen käytön korvaaminen käyttökelpoisista rakennusjätteistä, louhinnan ylijäämästä tai teollisuuden kuonasta saatavilla aineksilla on kestävän kehityksen periaatteiden mukaista. GTK tarjoaa yhteiskunnalle tietoa käyttökelpoisista materiaaleista maarakentamisen sellaisissa kohteissa, joissa kierrätettävien materiaalien käyttö on ympäristön, taloudellisuuden ja toimivuuden kannalta perusteltua. GTK:n rooli rakentamisen ainesten uudelleenkäytössä liittyy luonnonvarojen tilinpitoon, jonka tavoitteena on koota tiedot geologisten luonnonvarojen, kuten kiviaineksen, metallimalmien, teollisuusmineraalien, rakennuskivien, turpeen ja pohjaveden sekä geologisten sivumateriaalien, kuten kaivannaistoiminnan sivumateriaalien ja jätteiden ominaisuuksista ja varannoista. Tietoa tarvitaan rakennus-, kemian- ja kaivannaisteollisuudessa sekä erilaisten raaka-aineiden jalostustoiminnassa, mutta lisäksi se on erityisen arvokasta lainsäädännön ja päätöksenteon tukena. Uusiokäytettävien materiaalien ominaisuus- ja varantotiedon keruu on vasta kehittymässä eri toimialoilla. GTK:ssa meneillään oleva hanke tähtää valtakunnalliseen geologisten sivumateriaalien inventointimenetelmien ja varantotiedon keruun kehittämiseen. Parhaillaan GTK kerää tietoa geologisten raaka-aineiden teknisestä ja ympäristökelpoisuudesta sekä kehittää niiden tuotannosta syntyvien uusiomateriaalien raaka-ainepotentiaalija ottotiedonkeruun prosessia. Tavoitteena on yhdessä muiden asiantuntijatahojen kanssa tuottaa tietoa, joka parhaiten palvelee käyttäjiä kussakin käyttökohteessa.