Vastaanottaja Talvivaara Sotkamo Oy Asiakirjatyyppi Ympäristölupahakemuksen täydennys Päivämäärä 29.6.2011 Viite 82132932 URAANIN TALTEENOTTO- LAITOS YMPÄRISTÖLUPAHAKE- MUKSEN TÄYDENNYS Dnro PSAVI/48/04.08/2011
URAANIN TALTEENOTTOLAITOS YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS Päivämäärä 29.6.2011 Laatijat Tarkastaja Hyväksyjä Kuvaus Talvivaara Sotkamo Oy ja Ramboll Finland Oy Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaara Sotkamo Oy Uraanin talteenottolaitoksen ympäristölupahakemuksen täydennys Viite 82132932 Ramboll Terveystie 2 15870 HOLLOLA T +358 20 755 7800 F +358 20 755 7801 www.ramboll.fi
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS SISÄLTÖ 1. Johdanto 1 2. Yleistä 1 3. Altaat 4 4. Päästöt ja niiden ehkäiseminen 5 5. Muualta tuotava uraani 7 6. Jätteet 8 7. Kartta-aineisto 9 8. Tarkkailu 9 9. Muuta 11 LIITTEET 1. Uraanin virtauskaavio talteenottolaitoksella 2. Talvivaaran prosessikaavio 3. Esimerkkivalmisteiden käyttöturvatiedotteet 4. Tiedot uuttoaineiden haitallisuudesta 5. Altaiden toteutusperiaatteet 6. Toimintojen sijoittuminen 7. Talvivaaran tarkkailuohjelma 8. Voimassa oleva ympäristö- ja vesitalouslupa
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 1 1. JOHDANTO Talvivaara Sotkamo Oy:n uraanin talteenottolaitoksen asiassa ympäristölupaviranomaisena toimiva Pohjois-Suomen Aluehallintovirasto edellytti uraanin talteenottoa koskevaan ympäristölupahakemukseen (Dnro PSAVI/48/04.08/2011) alla esitettyjä täydennyksiä. Talvivaara Sotkamo Oy:n täydennykset pyydettyihin tietoihin on esitetty yksilöidyn täydennyspyynnön yhteydessä sekä liitteissä. 2. YLEISTÄ 1. Hakemuksessa esitetään uraanin talteenottolaitoksen tuotantomääräksi 350 500 tonnia uraania vuodessa. Mitä vuosittaista louhintamäärää sekä tuotettavia kuparisulfidi-, sinkkisulfidi- ja nikkeli-kobolttisulfidimääriä 350 t U/a ja 500 t U/a vastaavat? Haetaanko lupaa voimassa olevan Talvivaaran kaivoksen ympäristö- ja vesitalousluvan (nro 33/07/1) mukaisia malmin louhintamääriä ja metallisulfidien tuotantomääriä vastaaville uraanin tuotantomäärille? Uraanin talteenottolaitoksen tuotantomäärä 350 t U/a vastaa nykyisiä, voimassaolevan ympäristö- ja vesitalousluvan mukaisia metallisulfidien tuotantomääriä. Uraanin talteenottolaitoksen mitoituksessa varaudutaan mahdolliseen tuotannon kasvattamiseen siten, että uraanin talteenottolaitoksen vuosittainen tuotanto olisi 500 t U/a. 2. Uraanin virtauskaaviot Talvivaaran tuotannossa vaihtoehdoissa, joissa uraani talteenotetaan metalliliuoksesta (PLS-liuos) ja ei talteenoteta. Kaavioissa on esitettävä uraanin esiintyminen (mm. mg/kg, mg/l, t/v ja %,) malmissa, louhinnassa, murskauksessa, 1.vaiheen liuotuksessa, 2.vaiheen liuotuksessa, metallien talteenotossa ja sivukivikasassa. Kaaviossa tulee lisäksi esittää eri prosessivaiheissa lähtevät muut ainevirrat ilmaan, vesiin ja jätteisiin. Tiedot uraanin talteenottolaitoksen osalta on esitetty liitteessä 1. 3. Arvio liukenemattoman uraanin (radium ja muut hajoamistuotteet) määrästä suhteessa liukoisen uraanin määrään ja sen liukenemismahdollisuuksista. Missä olosuhteissa liukenemattomaksi esitetyn uraanin liukeneminen voi käynnistyä ja mikä on tällaisten olosuhteiden todennäköisyys? Ympäristölupahakemuksessa esitettyjen analyysitulosten perusteella voidaan todeta, että radiumin, lyijyn (Pb-210) ja poloniumin (Po-210) liukeneminen on hyvin vähäistä. Uraanin talteenotto ei vaikuta liuotusprosessiin, joten voidaan olettaa, että uraanin ja sen hajoamistuotteiden liukeneminen nykytilanteeseen verrattuna eri suhteissa ei ole todennäköistä. Olosuhteissa ei ennakoida tapahtuvan tulevaisuudessa sellaisia muutoksia, jotka muuttaisivat uraanin ja sen tytäryhdisteiden liukenemista malmista. Huhtikuussa 2010 tehdyissä tutkimuksissa mitattiin PLS-liuoksen uraani-isotooppien yhteenlasketuksi aktiivisuuspitoisuudeksi 214 Bq/kg. Radiumin aktiivisuuspitoisuus oli noin 1 Bq/kg. Lyijyn (Pb-210) ja poloniumin (Po-210) pitoisuudet olivat alle määritysrajan.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 2 4. Kaivostoiminnan ja metallien talteenoton käynnistymisen jälkeen tarkentunut Talvivaaran kaivosalueen vesitase, sekä uraanin talteenottolaitoksen tarkistettu vesitase (liite 5). Alla olevassa taulukossa on esitetty uraanin talteenottolaitoksen tarkistettu vesitase. Tase perustuu 306 t/a uraanituotantoon, joten kokonaisvedenkulutus on tässä matalampi kuin mihin pitkällä aikavälillä varaudutaan (taulukossa noin 34 m 3 /h, hakemuksessa vedenkulutusarvio on 50 m 3 /h). Sisään Tulevat vedet m 3 /a Poistuvat vedet m 3 /a Lipeä (50 % liuos) 2 361 Rikkihappo (93 % liuos) 836 Vetyperoksidi (30 % liuos) 255 Flokkulantti 2 Ulos Lipeän laimennus 18 853 Rikkihapon laimennus 52 054 Soodan liuotus 20 857 Uutto- ja allasalueen pesurit 42 000 Kaasupesuliuokset 60 668 Saostus- ja kuivausalueen pesurit 27 919 Haihtuma kuivauksesta 998 Uuttoliuoksen pesuvedet 109 005 Jäähdytysveden lisä 1 750 Jäähdytysveden haihtuma 1 750 Arvio huuhteluvesistä 8 400 Reaktioissa syntyvä vesimäärä 570 Tuotesakan kosteus 9 PLS-liuoksen vesimäärä 1) 14 424 130 Raffinaatin vesimäärä 2) 14 645 568 Yhteensä 14 708 993 14 708 993 1) sinkkisulfidisakeuttimen ylite, laitokselle prosessiliuoksen mukana tuleva vesi 2) prosessiin pääliuoksen mukana palautettava vesi (esineutralointiin) 5. Selvitys siitä, mihin uraanin talteenottolaitokselta metallien talteenottolaitoksen jatkoprosesseihin ja edelleen prosessivesien käsittelyyn johdettavat vedet lopulta päätyvät ja missä suhteessa? Uraanin talteenotosta palautetaan pääprosessiin vettä noin 35-50 m 3 /h. Nämä vedet johdetaan uuttoa edeltävään selkeytysaltaaseen, josta ne jatkavat uraanin talteenottouuton läpi mentyään esineutralointiin raffinaattiliuoksen mukana. Lisäksi allas- ja uuttopesurien natriumsulfidiliuos johdetaan nikkelikobolttisaostukseen. 50 m 3 /h vastaa noin 2,8 %:n lisäystä metallien talteenottolaitoksen virtaamaan 1800 m 3 /h, joka kiertää pääosin kasaliuotuksen kautta takaisin metallien talteenottolaitokselle. Uraanilaitoksen kautta käytettävää vettä ei voi enää erottaa pääprosessivirtauksesta, joten se päätyy samassa suhteessa päävirtaaman kanssa tuotesakkoihin, kipsin kideveteen ja kipsisakka-altaan kosteuteen, haihtumaan kasoilta ja altailta sekä puhdistettuun veteen, joka johdetaan jälkikäsittelyalueille. Liitteessä 2 olevassa periaatekaaviossa on kuvattu Talvivaaran prosessivesikaavio ja uraanin talteenottolaitoksen sijoittuminen prosessiin. Kaaviossa on näytetty päävedenkulutuskohteet ja veden poistumisreitit prosessista.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 3 6. Selvitys uuttoliuoksen uudistamistarpeesta ja toimista, mikäli liuos joudutaan uudistamaan. Yleisesti uuttoliuoksen uudistaminen on tarpeellista, kun jokin uuttoliuoksen komponentti hapettuu tai kun useampaa eri reagenssia käyttävällä laitoksella uuttoliuokset pääsevät sekoittumaan keskenään. Talvivaaran laitoksella ei ole käytössä muita uuttoja tai uuttoreagensseja kuin uraanin talteenotto, joten kontaminoitumisvaaraa ei ole. Hapettumisen ehkäisemiseksi uuttolaitteet suunnitellaan ilmatiiviiksi ja niissä käytetään suojakaasuna typpeä. Lisäksi syöttöliuoksen sisältämä rikkivety tekee liuoksesta pelkistävän, mikä osaltaan ehkäisee hapettumista. Siksi liuottimen hapettuminen on epätodennäköistä. Varsinaisen uuttoreagenssin D2EHPA:n ja Cyanex 923:n osalta hapettuminen ja/tai hydrolyysi on mahdollista, mutta yllä mainituista syistä johtuen se on hidasta. Joka tapauksessa näitä kemikaaleja lisätään pienessä määrin korvaamaan prosessiliuokseen jääneet pienet kemikaalimäärät (miljoonasosaluokkaa), joten liuosta uudistetaan jatkuvasti. Mikäli uuttoliuos todella jouduttaisiin uudistamaan kokonaan, tulisi koko liuosmäärä johtaa takaisinuuton kautta uraanin poistamiseksi, ja sen jälkeen kuljettaa säiliöautoissa asianmukaisesti käsiteltäväksi (ongelmajätelaitokselle). 7. Arvio uuttoalueella käytettävien kemikaalien määristä ja osuuksista (%) uuton eri prosessivaiheissa. Uuttoalueella käytettävät kemikaalit ja niiden varastotilavuudet on kuvattu ympäristölupahakemuksessa. Alla olevassa taulukossa on arvio uuttoalueen keskimääräisistä kemikaalien käyttömääristä ja niiden osuuksista eri käyttöpisteissä. KEMIKAALI / PROSESSIVAIHE t/a % Rikkihappoliuos, 150 g/l H 2SO 4-liuos Uuttoliuoksen raudanpoisto 33 600 71 Uuttoliuoksen hapotus 8 400 18 Uuton tuoteliuoksen happamuudensäätö 5 000 11 Lipeäliuos, 10 p-% Yhteensä 47 000 100 NaOH-liuos Allaskaasupesuri 13 320 37 Uuttokaasupesuri 9 000 25 Uuttoliuoksen lipeäkäsittely 12 600 35 Soodaliuos, 100 g/l Yhteensä 36 000 97 Na 2CO 3-liuos Takaisinuutto 26 000 100 Uuttoliuotin Yhteensä 26 000 100 esim. Nessol LIAV Ladatun uuttoliuoksen säiliö 380 100 Uuttoreagenssi Yhteensä 380 100 D2EHPA Ladatun uuttoliuoksen säiliö 25 100 Yhteensä 25 100 Uuton apuaine Cyanex 923 Ladatun uuttoliuoksen säiliö 20 100 Yhteensä 20 100
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 4 8. Käyttöturvallisuustiedotteet uraanin talteenottolaitoksella käytettävien merkittävimpien kemikaalien osalta. Esimerkkivalmisteiden käyttöturvatiedotteet on esitetty liitteessä 3. Laitoksella tullaan käyttämään ympäristö- ja vaaraominaisuuksiltaan liitteessä esitettyjä tai vastaavia valmisteita. 9. Tarkempi selvitys uutossa käytettävien merkittävimpien kemikaalien (mm. uuttokemikaali, uuttokemikaalin liuotin ja uuton apuaine) sekä uraanin myrkyllisyydestä eliöstölle sekä niiden haitalliseksi tunnetut pitoisuudet. Tiedot on esitetty taulukossa liitteessä 4. 10. Selvitys uraaniperoksidisakan kuivatusuunin tyypistä, käytettävistä polttoaineista ja niiden määristä, polttoainetehosta, päästöjen käsittelystä ja sen tehokkuudesta sekä muodostuvista päästöistä. Uraaniperoksidisakan kuivaukseen käytetään uunia, jota lämmitetään epäsuorasti sähköllä tai öljyllä, jolle on sähkölämmitys. Öljy kiertää uunin ympärillä olevassa vaipassa ja sen lämpötilaa säädellään erillisellä sähkövastuksella. Vastaavasti öljy on mahdollista jäähdyttää, kun halutaan laskea uunin lämpötilaa. Uunissa on sekoitin, joka parantaa lämmönsiirtoa ja estää sakan jähmettymisen uunin seinämille. Sekoitustehoa ohjataan taajuusmuuttajalla. Uraaniperoksidin sisältämän kosteuden haihduttamiseen tarvittava lämpöteho on luokkaa 70 kw. Lämmitysvastuksen teho on kuitenkin korkeampi (luokkaa 200 kw), koska kuivausta pyritään ajamaan vain päivävuorossa ja koska laitteen lämmitykseen kuluu osa tehosta. Kuivauksessa vapautuu uraaniperoksidisakan sisältämä vapaa kosteus (sakka sisältää lisäksi kidevettä), joten poistokaasu koostuu pääosin vesihöyrystä. Kaasujen puhdistuslaitteisto pitää sisällään venturityyppisen pesurin sekä suodatuslaitteiston. Useampivaiheinen puhdistus varmistaa sen, että poistokaasuihin ei pääse uraania yli turvalliseksi määritetyn rajan, joka on vastaavien sovellusten perusteella arvioitu olevan uraanille 0,2 mg/nm 3. Vastaava kaasujen puhdistuslaitteisto on käytössä muilla uraanin talteenottolaitoksilla. 11. Tarkempi selvitys energiantehokkuudesta liuosten ja kemikaalien pumppaamisessa ja sekoittamisessa. Sekoittimien moottoreissa on taajuusmuuttajat, joilla säädetään sekoituksen tehoa tarpeen mukaan. Samaten valtaosassa pumppuja käytetään taajuusmuuttajia, joilla saadaan säädettyä pumppaustehoa. Prosessissa ei käytetä korkeita paineita ja uuttolaitteiden välillä tarvitaan hyvin matalia nostokorkeuksia (300-700 mm H 2 O), jolloin pumppauksesta johtuva sähkönkulutus verrattuna kokonaisvirtausmääriin on matalalla tasolla. 3. ALTAAT 12. Tarkempi selvitys uraanin talteenoton vaatimista uusista altaista: altaiden asennustasot (maanpinnan tasossa vai upotettuna maahan), rakennekuvat, poikkileikkauskuvat pohjarakenteista, kerrosvahvuudet sekä periaatekuva altaiden kattamisesta rakennesuunnitelmineen (ml. rikkivedyn keräily- ja käsittelylaitteiden suunnitelmat). Periaatepiirustukset on esitetty liitteessä 5. 13. Tarkempi kuvaus allasrakenteisiin asennettavista tarkkailuputkistoista. Periaatepiirustukset on esitetty liitteessä 5. 14. Tarkempi kuvaus allasrakenteiden kalvojen välitilaan (HDPE-murske-HDPE) suotautuvasta vedestä sekä altaiden salaojitusten vesistä, niiden johtamisesta, keräilystä ja tarkkailusta. Liuoksen kertymistä tarkkailuputkistoon seurataan ja liuoksista otetaan näytteitä, joiden analyysien perusteella havaitaan mahdolliset vuodot ensimmäisen HDPE-kalvon osalta. Kalvojen välitilaan mahdollisesti tihkuvat vedet pumpataan takaisin prosessiin.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 5 Salaojat tehdään altaan alueelle ja ympärille ja niiden vedet kerätään salaojakaivoon. Salaojakaivosta vedet pumpataan ympäristöön (mikäli analyysissä ei ole haitallisia aineita) tai prosessiin (mikäli analyysissä havaitaan jokin haitallinen metalli). Altaiden välitilan tarkkailuputkiin sekä altaiden salaojiin kertyneistä vesistä otetaan näytteitä säännöllisesti. Näytteistä analysoidaan laboratoriossa ph, sähkönjohtavuus, kupari, sinkki, nikkeli, koboltti ja uraani. Mahdolliset vuodot havaitaan tarkkailuputkiin ja/tai salaojiin kertyvän vesimäärän kasvamisena sekä edellä mainittujen parametrien pitoisuusmuutoksina. Mikäli näytteissä todetaan kohonneita pitoisuuksia, pumpataan vedet takaisin prosessiin. 4. PÄÄSTÖT JA NIIDEN EHKÄISEMINEN 15. Tarkempi toimintaperiaate altaille asennettavista hajukaasujen keräily- ja käsittelylaitteistoista (prosessikaavio). Rikkivedyn vapautumista ja siitä aiheutuvia hajuhaittoja uraanin talteenottolaitosten altaista tullaan vähentämään kattamalla altaat nesteen pintaan asennettavilla HDPE- tai muusta soveltuvasta materiaalista valmistetuilla kalvoilla. Muista vastaavista kohteista saatujen kokemusten mukaan kattamalla altaat edellä kuvatulla tavalla saadaan rikkivety pysymään liuenneessa muodossa, koska kosketus ilmaan poistuu. Tällöin rikkivedyn vapautuminen nesteestä sekä hajuhaitat vähenevät merkittävästi jo pelkästään kattamisen seurauksena, eikä rikkivetypäästöjen käsittelyjärjestelmän toteuttaminen ole välttämättä tarpeen. Liuennutta rikkivetyä ei ole tarkoituksenmukaista poistaa altaissa olevista liuoksista, koska sitä käytetään hyödyksi myöhemmässä metalliensaostusprosessissa. Tilannetta seurataan altaiden käyttöönoton jälkeen ja mikäli altaista havaitaan kattamisesta huolimatta aiheutuvan hajuhaittoja, voidaan rikkivedyn keräys ja käsittelyjärjestelmä toteuttaa helposti keräämällä huurut kalvojen alta ja johtamalla ne tiiviitä putkia pitkin puhdistusjärjestelmään. Puhdistusjärjestelmän suunnittelu on toistaiseksi kesken, mutta suunnitelmat laaditaan varalta valmiiksi ennen toiminnan aloittamista, jotta puhdistusjärjestelmän käyttöönotto saadaan tarvittaessa toteutettua nopealla aikataululla. Allasrakenteiden detaljisuunnittelu (mukaan lukien kaasupesurit) tehdään osana laitoksen toteutussuunnittelua syksyn 2011 ja kevään 2012 aikana. 16. Selvitys mahdollisuuksista päästä PLS- ja raffinaattialtaissa sekä uuttoalueella vapautuvien poistettavien rikkivetykaasujen (H 2 S) osalta alle 10 mg/nm 3 ja 5 mg/nm 3 pitoisuustasoihin puhdistuksen jälkeen. Pitoisuudet 10 mg/nm 3 tai 5 mg/nm 3 vaativat lisälaitteita, kuten kaksi sarjaan asennettua pesuria tai pesurin ja suihkukammion, joissa käytetään natriumhydroksidin vesiliuosta rikkivedyn pesuun. Sarjaan asennetut pesurit tai pesuri ja suihkukammio vaativat suuremman puhallintehon ja lisäpumppuja, mikä nostaa kaasupesun sähkönkulutusta. 17. Miten kaasun käsittelyssä (kaasupesurit) muodostuvat jätevedet käsitellään ja miten ne muuttavat metallien talteenottolaitokselta (ml. uraanin talteenottolaitos) vesistöön johtuvien jätevesien määrää ja koostumusta? Saostusalueen kaasupesurilla käytetään niin puhdasta vettä, että pesurin pumpputankkiin kertynyt kiintoainetta sisältävä liuos voidaan tyhjentää saostusreaktoreihin. Myös kuivausalueen kaasun puhdistuksessa käytetään puhdasta vettä, joka hyödynnetään neste-kiintoaine-erotuksessa uraaniperoksidisakan pesussa. Näin saadaan talteen pesuveteen kertynyt tuotesakka ja lisäksi voidaan vähentää tuoreveden tarvetta. Kuivaus- ja pakkausalueen pesurien vedet päätyvät uraanisaostuksen sakeuttimelle, jonka ylite suodatetaan ja johdetaan uuttolaitoksen selkeytysaltaalle, joka sijaitsee prosessissa ennen uuttoa. Näin saadaan varmistettua uraanin mahdollisimman suuri talteenotto. Uuttovaiheen jälkeen kuivaus- ja pakkausalueen kaasujen puhdistuksen vedet siis jatkavat uuton raffinaattiliuoksessa esineutralointiin ja nikkelisaostukseen. Vaikutus on prosessiliuosta laimentava, joskin määränä varsin pieni (arviolta 5 m 3 /h, joka vastaa 0,28 %:n lisäystä raffinaattivirtaamaan). Käytännössä tällä vesimäärällä ei ole vaikutusta Talvivaaran laitokselta luontoon johdettaviin vesiin.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 6 Allas- ja uuttoalueen pesureilla kaasuista puhdistetaan lähinnä rikkivetyä, joten natriumhydroksidia pesuliuoksena käytettäessä syntyy emäksinen natriumsulfidiliuos. Jotta natriumsulfidin pitoisuus ei ylittäisi kylläisyysrajaa, pieni määrä pesuliuoksesta johdetaan pois pesurin pumpputankista ja korvataan tuoreella liuoksella. H 2 S(g) + 2 NaOH Na 2 S + 2 H 2 O Käytetty pesuliuos kerätään tankkiin ja sen uraanipitoisuutta seurataan. Pesuliuos pumpataan nikkelikobolttisaostukseen, jossa se korvaa osan saostuksessa käytettävästä natriumhydroksidista ja rikkivedystä. Liuoksesta vapautuva rikkivety käytetään hyödyksi nikkeli- ja kobolttisulfidin saostuksessa eikä se vaikuta PLS-liuoksen tai vesien koostumukseen, koska se korvaa muutoin saostuksessa käytettyjä kemikaaleja. 2 NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2 H 2 O Na 2 S + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 S(g) H 2 S(g) + NiSO 4 NiS(s) + H 2 SO 4 18. Selvitys mahdollisuuksista päästä uutto-osaston poistoilman VOC-päästöjen käsittelyssä oleellisesti hakemuksessa esitettyä tasoa (270 mg/nm 3 ) alhaisemmalle tasolle. Uutto-osastolta poistettavan ilman keskimääräiseksi VOC-pitoisuudeksi on hakemuksessa arvioitu 270 mg/nm 3. Lisäksi osa VOC-yhdisteistä karkaa hajapäästöinä. Poistoilman pitoisuuksista sekä hajapäästöistä aiheutuvien VOC-päästöjen vuosimääräksi on arvioitu noin 45 tonnia, mikä on kokemusperäisesti Suomen vastaavanlaisten olemassa olevien uuttolaitoksen vuosittaisten VOCpäästöjen perusteella laadittu arvio. VOC-päästöjen käsittelylle on olemassa ja kaupallisesti saatavissa monia eri menetelmiä ja puhdistustekniikoita. Näiden menetelmien puhdistustehokkuus on oikein mitoitettuna tyypillisesti yli 95 %. Uraanilaitos rajoittaa jonkin verran käytättävien VOC-poistolaitteistojen valintaa. Esim. polttomenetelmä on jätetty tarkastelussa pois. Menetelmän valinnalla voidaan VOC-päästöjen tasoa vähentää. Luvitusperusteeksi ehdotettua tasoa on käytetty lupahakemuksessa esitetyn puhdistusratkaisun päästötasona. Päästöt riippuvat liuottimen ominaisuuksista, sisätilan lämpötilasta, uuttolaitteista poistettavan kaasun määrästä ja altaan sekoituksen tms. virtausolosuhteista. Koska VOC-päästöjä ei ole täysmittakaavaisesti voitu mitata, on luparajana käytetty yleisesti uuttoprosessissa käytössä ollutta luparajatasoa. 19. Tarkempi selvitys siitä, miten laitoksella toimitaan puhdistinlaitteiden häiriötilanteissa ja miten puhdistinlaitteisiin kertyneet sakat käsitellään. Kaasupesurien pumput ja puhaltimet ovat varavoiman päässä, joten sähkökatkokset eivät katkaise pesurien toimintaa. Jos kaasupesurit jostain syystä pysähtyvät, rajoitetaan tuotantoa ja tarvittaessa talteenottolaitoksen tuotantoprosessi pysäytetään kokonaan. Kuivaus-pakkausalueen pesurin lisäksi kaasun puhdistuksessa on suodatin, joka äkillisessä häiriötilanteessa estää pölypäästöjen synnyn. Turvallisuusautomaatio määritellään siten, että kuivausprosessi pysäytetään jos pesurissa on häiriö. Saostumien eli natriumsulfidin syntyminen uutto- ja allasalueen pesuliuokseen pyritään estämään korvaamalla osa pesuliuoksesta tuoreella. Pesurin pumpputankissa on kartion muotoinen pohja, jota kautta liete saadaan poistettua. Saostus- ja pakkausalueen pesurien pumpputankissa on vastaava järjestely ja niihin kertyvä saostuma sisältää uraaniperoksidia. Siksi pesuliuos palautetaan prosessiin, uraanin saostusvaiheeseen. 20. Tarkempi kuvaus aktiivihiilen käytöstä ja sen regeneroinnista. Aktiivihiiltä käytetään orgaanisen aineen jäämien poistamiseen. Aktiivihiili adsorboi orgaanisen aineen suodattimessa, jonka läpi liuos virtaa. Uraanin talteenottolaitoksen tapauksessa on arvioitu, että orgaanisen aineen määrät ovat niin pieniä takaisinuuttoliuoksessa, että aktiivihiilisuodattimia ei tarvita prosessin toimiessa normaalisti. Lisäksi orgaaninen jäämä ei aiheuta vakavia ongelmia saostukselle, jonne takaisinuuttoliuos seuraavaksi menee. Orgaanisen aineen jäämät ovat prosessin rakenteen ansiosta pieniä (ks. selkeyttimen kuvaus kohta 28), joten aktiivihiilen käyttö ei ole välttämätöntä.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 7 Useimmiten aktiivihiilen regenerointi suoritetaan lämpökäsittelyllä veden, höyryn tai inertin kaasun kanssa. Suurimmaksi osaksi vain helposti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä adsorboineen aktiivihiilen regenerointiin sopii parhaiten terminen regenerointi. Käsittelyaika on tällöin lyhyempi ja materiaalihäviökin on pieni. Termiseen regenerointiin kuuluu neljä vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa vesi haihdutetaan aktiivihiilestä 100 C:ssa. Toinen vaihe on terminen desorptio, joka suoritetaan 100 260 C:ssa. Siinä aktiivihiileen adsorboituneet haihtuvat aineet saadaan irtoamaan aktiivihiilestä. Kolmas vaihe on haihtumattomien orgaanisten aineiden pyrolyysi. 200 650 C:ssa tapahtuvassa pyrolyysissä syntyy pyrolyysijätettä, joka hiilletään. Viimeisessä vaiheessa syntynyt pyrolyysijäte kaasutetaan 650 980 C:ssa. (Lainaus https://publications.theseus.fi/jspui/bitstream/10024/24820/1/matti_pulkkinen.pdf) Regenerointiprosessin monimutkaisuudesta on päädytty siihen, että aktiivihiilen regenerointilaitteistoa ei kannata hankkia näin pienille määrille. Mikäli tuotteen laadun kannalta havaitaan tarvittavan suodattimia, sellaiset hankintaan uuton tuoteliuoksen suodatukseen. Suodatukseen varaudutaan tässä vaiheessa tilavarauksella. Jos suodattimia tarvitaan, suodatinpatruunat toimitetaan puhdistettavaksi ja hävitettäväksi siihen erikoistuneille laitoksille. 21. Kuvaus uraanin talteenottolaitoksella tehtävistä toimenpiteistä poikkeustilanteessa, jolloin prosessilaitteita (altaat, sekoittimet, selkeyttimet tms.) joudutaan hallitusti tyhjentämään (liuosten johtaminen, pumppukaivot, varoaltaat). Prosessilaitteiden hallittu tyhjennys suunnitellaan siten, että liuokset johdetaan painovoimaisesti suljetuissa putkissa pumppukaivoihin ja varoaltaaseen, joka sijoitetaan laitoksen välittömään läheisyyteen. Rakennuksen lattiapintojen kallistukset ja mahdolliset putkikanavat suunnitellaan siten, että liuokset saadaan lattioilta talteen pumppukaivojen kautta. Liuokset palautetaan takaisin sellaiseen prosessivaiheeseen, jonka prosessiolosuhteet vastaavat liuoksen koostumusta. Poikkeustilanteissa esimerkiksi laiterikkojen yhteydessä purkautuvat liuokset virtaavat painovoimaisesti lattiakallistusten ja putkikanavien kautta varoaltaaseen. 5. MUUALTA TUOTAVA URAANI 22. Mistä muualta uraaniraaka-ainetta on suunniteltu tuotavan kuin Norilsk Nickel Harjavalta Oy:n tehtaalta? Mikä tulisi olemaan niiden enimmäismäärä ja osuus Talvivaaraan tuotavista uraaniraaka-aineista? Onko tällöin kyse jätteiden/ongelmajätteiden käsittelystä? Miten selvitetään muulta tuotavien raakaaineiden koostumus ja se, etteivät ne vaikeuta uraanin talteenottoa Talvivaaran malmista? Talvivaaralla ei ole tällä hetkellä suunnitelmia vastaanottaa raaka-aineita uraanin talteenottolaitokselle muualta, kuin Norisk Nickel Harjavalta Oy:n tehtaalta. 23. Tarkempi kuvaus NNH:lta tuotavan uraaniliuoksen tuontitiheydestä, kertamääristä, kuljetustavasta, kuljetussäiliöistä, purkupaikasta ja purkupaikan suojarakenteista ja mahdollisten vuototapahtumien keräilyjärjestelmistä purkupaikalla. Lisäksi erillinen riittävän tarkka karttapiirros, josta näkyy NNH:lta tuotavan uraaniliuoksen purkupaikan sijainti laitosalueella ja mahdollinen odotuspaikka, mikäli purkupaikalle pääsy on estynyt. Kun Talvivaaran uraanin talteenottolaitos on toiminnassa, nikkelituotteen mukana menee jatkojalostajille korkeintaan 10 t/a uraania, jonka NNH joutuu erottamaan nikkelinjalostusprosessissaan. NNH:n uraaninerotusliuos kuljetetaan takaisin Talvivaaraan noin 20 m 3 nestekonteissa. Vuosittaisella 10 tonnin tuotantomäärällä kuljetusmäärä Talvivaaraan on 20 liuoskuormaa, kun liuoksen keskimääräinen uraanipitoisuus on 25 g/l. Uraaniliuoksen kuljetuksissa käytetään vaarallisten aineiden kuljetuksen vaatimukset täyttäviä säiliöitä, joiden teknisillä ominaisuuksilla varmistetaan, ettei sisältö onnettomuustilanteessakaan aiheuta vaaraa ihmisille tai ympäristölle. Kuljetuksissa käytetään VAK-tarkastuslaitoksen hyväksymiä ja määräajoin tarkastettavia säiliöitä. STUK valvoo säiliöiden vaatimustenmukaisuutta.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 8 Nestekontista liuos pumpataan Talvivaaran laitoksella varastosäiliöön, joka sijaitsee sisällä rakennuksessa. Varastosäiliöstä liuos pumpataan hitaasti ph-säätöreaktoreihin. Rakennuksessa on koko prosessialueella lattiakallistukset vuotojen keräämiseksi lattiakaivoihin. Mahdolliset vuodot lattiakaivoista pumpataan takaisin prosessiin sellaiseen vaiheeseen, jossa prosessiliuoksen kemiallinen koostumus vastaa vuotanutta liuosta. Purkupaikka suunnitellaan siten, että vuototilanteessa kaikki liuos saadaan kerättyä varoaltaaseen. Varoaltaasta vuodot pumpataan siirrettävällä pumpulla esim. crudinkäsittelytankkiin. Purkupaikan ja purun delaljisuunnittelu tehdään osana laitoksen toteutussuunnittelua, joka ajoittuu pääosin syksylle 2011. 6. JÄTTEET 24. Tarkempi kuvaus uraanin talteenottolaitoksen eri altaisiin laskeutuvien lietteiden ominaisuuksista ja jätteiden luokitteluperusteista sekä soveltuvuudesta loppusijoitettavaksi kipsisakka-altaaseen, joka on luokiteltu tavanomaisen jätteen kaatopaikaksi. Uuton selkeytysaltaaseen kertyvä kiintoaine koostuu sinkkisulfidista (ZnS) ja elementtirikistä (S). Alla olevassa taulukossa on esitetty tyypillinen sinkkisulfidisakeuttimen sakan metallianalyysi. Ainesosa p-% Zn 67 Ni 0,01 Cu 0,11 Co 0,01 Sinkkisulfidi on stabiili yhdiste niin kauan kuin se on lietteessä. Kipsisakka-altaan täytyttyä sakka kuivuu ja joutuu auringonvalolle alttiiksi, jolloin sinkkisulfidista tulee pitkän ajan kuluessa sinkkioksidia. Sinkkisulfidi ja sinkkioksidi eivät ole ongelmajätteeksi luokiteltavia yhdisteitä. Elementtirikki, jota voi olla jossain määrin lietteessä, on myös hyvin stabiili rikin allotrooppi. Uuton raffinaattialtaaseen ei kerry kiintoainetta, koska sinne tulee uutosta vain kirkkaita liuoksia. 25. Tarkempi selvitys taulukossa 4-1 esitetyn ongelmajätteeksi luokitellun epäpuhtaussaostuman (jätenumero 010307) syntypaikasta, käsittelystä, loppusijoittamisesta ja soveltuvuudesta loppusijoitettavaksi kipsisakka-altaaseen. Yleisin syy crudin syntyyn uuttolaitoksilla on syöttöliuoksen kiintoainepitoisuus. Siksi uraanin talteenottolaitoksella on selkeytysallas ennen uuttoa. Crudi sisältää yleensä sekä orgaanisia uuttoaineita, prosessiliuosta että kiintoainetta, jonka koostumus vaihtelee hyvin paljon riippuen prosessista. Crudia voi siis syntyä uuttolaitteissa, joissa näitä kolmea faasia on läsnä. Crudi kerätään kartiopohjaiseen säiliöön, jossa orgaanisen ja vesifaasin annetaan erottua. Mikäli crudi koostuu pääasiassa nesteistä, säiliön pohjasta pumpataan ensin vesiliuos takaisin prosessiin, jonka jälkeen myös orgaaninen liuos voidaan palauttaa prosessiin. Vuototilanteissa tätä säiliötä voidaan käyttää vuotojen kokoamiseen ennen prosessiin palauttamista. Usein crudin mukana on kiintoainetta. Tällöin säiliöstä pumpataan crudi linkoon, jossa sakka erotetaan liuoksesta. Lingossa erotettu liuos palautetaan koostumuksesta riippuen suoraan prosessiin tai säiliöön, jossa orgaaninen ja vesifaasi erottuvat toisistaan. Kiintoaine kuivataan tarvittaessa edelleen ruuvipuristimessa ja pakataan kuljetussäiliöön. Kuljetussäiliön tai astian rakenne riippuu sakan laadusta ja loppusijoituspaikasta. Uraanin uuton tapauksessa syöttöliuoksessa voi olla elementtirikkiä ja sinkkisulfidia, joten todennäköisesti crudin kiintoaine sisältää näitä yhdisteitä. Alla olevassa taulukossa on esitetty arvio crudin koostumuksesta. Taulukosta nähdään että pääosa crudista on rikkiä ja hiiltä; rikki on elementtirikkinä, metallisulfideina, metallisulfaatteina ja kipsinä ja hiili on peräisin liuottimesta. Matala fosforipitoisuus kertoo, että reagensseja (D2EHPA ja Cyanex 923) ei todennäköisesti juuri ole crudissa.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 9 Ennakkoarvion mukaan crudin jäteluokituksen mukainen tunnus on lupahakemuksesta poiketen 110207* (Muut jätteet, jotka sisältävät vaarallisia aineita). On kuitenkin huomioitava, että crudin koostumus voi vaihdella paljon mm. häiriön aiheuttajasta riippuen. Siksi crudin jäteluokitus sekä kaatopaikkakelpoisuus tutkitaan ennen loppusijoitusta. Tutkimustulosten perusteella arvioidaan mahdollisuuksia sijoittaa crudi Talvivaaran kipsisakka-altaaseen. Mikäli loppusijoitus kipsisakkaaltaaseen ei ole mahdollista, toimitetaan crudi käsiteltäväksi ja loppusijoitettavaksi asianmukaiset luvat omaavalle vastaanottolaitokselle. Ainesosa % Rikki 30-40 Hiili 15-25 Silikaatti 5-10 Sinkki 2-5 Nikkeli 2-5 Kalsium 1-2 Uraani <0,1 Fosfori <0,1 Muut metallit <1 7. KARTTA-AINEISTO 26. Kunnollinen kartta-aineisto kaivospiirin alueesta sekä talteenottolaitoksen ja sen eri toimintojen sijoittumisesta niin, että kaivospiirin alue, vesistöt ja eri toiminnot (mm. uudet vesialtaat) käyvät havainnollisesti ilmi. Kartta on esitetty liitteessä 6. 27. Asianosaistietojen (liite 3) numerointi juoksevalla numeroinnilla. Juokseva numerointi näkyviin myös riittävän suurelle karttapohjalle kohdistettuna kiinteistöön. Hakijan käsityksen mukaan hakemuksessa esitetty tarkkuus asianosaistietojen osalta on riittävä. Tiedot tilattiin ostopalveluna Maanmittauslaitokselta. Asianosaisia kiinteistöjä oli haussa käytetyllä rajauksella yli 600 kpl. Kiinteistöjen juokseva numerointi ja kohdistaminen karttaan vaatisi erittäin mittavan työpanoksen, jonka tuottama hyöty asian käsittelyn kannalta olisi suhteellisen vähäinen. Hakija huomauttaa lisäksi, että muissa suuret asianomaismäärät omaavissa hankkeissa nykyinen esitystapa on ollut riittävä. 8. TARKKAILU 28. Hakijan perusteltu esitys, miten uraanin talteenottolaitoksella varmistetaan, ettei käytettäviä uuttokemikaaleja pääse metallien talteenoton pääprosessiliuokseen. Lisäksi kuvaus toiminnan aikana suoritettavasta toiminnan ja ainevirtojen tarkkailuista uraanin talteenottolaitoksella. Uuton selkeytysaltaat suunnitellaan ja rakennetaan siten, että orgaaninen ja vesiliuos erottuvat mahdollisimman tehokkaasti toisistaan. Outotecin (uuttolaitteiden toimittaja) selkeyttimissä on DDG -erotusaidat, joiden avulla saavutetaan pienemmät orgaanisen jäämät raffinaatissa kuin tavanomaisilla selkeyttimillä.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 10 Kuva 1. Kuvassa harmaalla esitetty dispersio, punaisella orgaaninen ja vaaleansinisellä vesiliuos. ( 1 ) Kuva 2. DDG (R) erotusaitojen toimintaperiaate. ( 2 ) Uutosta tuleva vesiliuos eli raffinaatti johdetaan vapaavirtauksella uuton raffinaattialtaalle. Selkeyttimen jälkeen vesiliuoksesta otetaan säännöllisesti liuosnäytteitä, joista analysoidaan orgaanisen uuttoliuoksen pitoisuus. Raffinaattialtaan viipymä on noin neljä tuntia, joten mikäli näytteessä havaitaan orgaanista liuosta, voidaan prosessi pysäyttää ennen kuin liuos jatkaa seuraavaan prosessiin. Myös kaikkien muiden poislähtevien liuosten uraani- ja orgaanisen pitoisuuksia analysoidaan säännöllisesti. Tämä on välttämätöntä jo prosessin ohjaamisen kannalta. Uraanipitoisuus analysoidaan Outotecin toimittamalla Courier-analysaattorilla ja harvemmin otettavista näytteistä laboratoriossa. Pumppaus raffinaattialtaalta takaisin metallien saostuslaitokselle rakennetaan siten, että poistoputki on aina nestepinnan alapuolella. Kevyempänä liuoksena orgaaninen faasi nousee pinnalle ja sitä ei pumpata eteenpäin, vaikka poikkeustilanteessa sitä pääsisi altaalle. Raffinaattialtaalle voidaan asentaa syöttöpisteen ympärille puomi, jonka avulla pinnalle nousevan orgaanisen liuoksen pääsy pumpuille ja eteenpäin prosessissa estetään. Mikäli orgaanista liuosta tulisi altaalle, se voidaan pumpata siirrettävällä pumpulla liuoksen pinnalta takaisin uuttoon.
YMPÄRISTÖLUPAHAKEMUKSEN TÄYDENNYS 11 Kuva 3. Periaatekuva miten pumppaus järjestetään raffinaattialtaalta metallien saostuslaitokselle. Mittasuhteet eivät vastaa todellisia mittasuhteita. 29. Hakijan tarkempi esitys siitä, miten käyttö- päästö- ja vaikutustarkkailujen kanssa on tarkoitus toimia. Hakemus on tarkoitettu itsenäiseksi kokonaisuudeksi. Hakemuksen mukaan päästöjen ja ympäristövaikutusten tarkkailu liitetään koko kaivoksen tarkkailuohjelmaan, mutta niitä ei ole liitetty hakemukseen. Kaivoksen tarkkailuohjelma on esitetty liitteessä 7. 9. MUUTA 30. Hakijan perusteltu esitys, onko hakemuksen johdosta tarpeen muuttaa muita toimintoja koskevaa voimassa olevaa lupaa (nro 33/07/1)? Jos on niin, mitä muutoksia uraanin talteenottolaitos edellyttää Talvivaaran kaivoksen voimassa oleviin ympäristö- ja vesitalouslupiin ja niiden lupamääräyksiin. Uraanin talteenottolaitos ei merkittävästi muuta koko kaivoksen toimintaa. Kaivoksen voimassa olevaa lupaa ei ole tarpeen muuttaa uraanintalteenottohankkeen takia. 31. Talvivaaran ympäristö- ja vesitalouslupa (nro 33/07/1). Ympäristö- ja vesitalouslupa on esitetty liitteessä 8. LÄHTEET 1 Outokumpu SX EW Technology Package, Raimo Kuusisto, Pertti Pekkala, George Carcas, The South African Institute of Mining and Metallurgy, The Third Southern African Conference on Base Metals. http://www.saimm.co.za/conferences/bm2005/321-336_kuusisto.pdf 2 Plant Design and Operational Aspects in Solvent Extraction Impurity Control, Hannu Laitala, Jarkko Hakkarainen, Claudio Rodriguez, Fifth International Copper Hydrometallurgy Workshop, 13-15 May 2009, Chile. http://downloads.gecamin.cl/cierre_eventos/hydrocopper2009/prsntcns/00217_00955_pr.pd