Uraanin talteenottolaitos, ympäristölupahakemuksen täydennys 18.11.2011 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaarantie 66 88120 Tuhkakylä Finland
2011-11-18 2 / 7 Uraanin talteenottolaitos, ympäristölupahakemuksen täydennys Pohjois-Suomen aluehallintoviraston 4.11.2011 pyytämät tarkennukset: 1.Tarkempi kuvaus poistokaasujen koostumuksesta ja komponenttien osuuksista (rikkivety, rikkihiili, muut rikkiyhdisteet), raja-arvoesitys TRS-pitoisuudelle. Uuttoalueen poistokaasun koostumus ennen puhdistusta on esitetty taulukossa 1. Laskennassa on käytetty lämpötilan 38 C höyrynpainetta uuttoliuottimelle. Allasalueen poistokaasun koostumus ennen puhdistusta on esitetty taulukossa 2. Pitoisuuslaskelmassa ei ole huomioitu ilmankosteutta. Saostusalueen ja kuivausalueiden poistokaasut eivät sisällä rikkiyhdisteitä. Taulukko 1. Uuttoalueen poistokaasun koostumus ennen puhdistusta. Yhdiste pitoisuus, tilavuusprosenttia CO 2 16 H 2 S 0.2 N 2 74 O 2 10 VOC 0.4 Taulukko 2. Allasalueen poistokaasun koostumus ennen puhdistusta. Yhdiste pitoisuus, tilavuusprosenttia CO 2 0.04 H 2 S 0.20 N 2 79 O 2 21 Lupahakemuksessa on esitetty puhdistuksen jälkeiseksi rikkivetypitoisuuden raja-arvoksi 50 mg/nm 3. Metallien talteenottoprosessissa käytettävä rikkivety sisältää pieniä määriä rikkihiiltä. Nykyisten pesurien jälkeisille kaasuille tehdään rikkihiili- ja TRS-pitoisuuksien seurantaa. Pitoisuudet ovat olleet eri mittauspisteissä rikkihiilelle välillä 2-50 ppm ja TRS:lle välillä 10-50 mg/nm 3 (laskettu kuivalle kaasulle). Uraanin talteenottolaitos ei vaikuta rikkihiilen osuuteen poistokaasussa. Koska pääasiallinen TRS-pitoisuuten vaikuttava yhdiste on rikkivety, esitetään edelleen luparajaa asettavaksi rikkivedylle.
2011-11-18 3 / 7 2. Uraanin massatase (kg/v tai t/v) vuosilta 2010 ja 2011 sekä uraanin talteenottolaitoksen käyttöönoton jälkeen. Selkeät havainnolliset kaaviokuvat, joista ilmenee uraanivirrat. Taulukossa 3 on esitetty vuoden 2010 uraanitase niiltä osin kuin analyysituloksia on saatavilla. Malminkäsittelyssä tase on koko vuodelle 2010 ja PLS-liuoksesta alkaen tase on aikavälille kesäkuu 2010 joulukuu 2010. Mikäli liuoksen pitoisuus on ollut alle analyysirajan, pitoisuus on oletettu nollaksi. Metallien talteenotossa taseessa on epätarkkuutta, mikä johtuu edellä mainitusta oletuksesta. Malmin ja talteenoton syötteen uraanimäärä poikkeaa toisistaan, koska malmin liuotusprosessi on ollut ajanjaksolla ylösajovaiheessa. Taulukko 3 Nikkelimalmin louhintaan liittyvät uraanimäärät, ja metallien talteenottoon syötettävät ja sieltä poistuvat uraanimäärät vuoden 2010 kesä-joulukuussa. Taulukon numerointia vastaava kaavio on liitteenä 1. Kaavion Kuvaus U-massavirrat (2010 kesä-joulukuu) Numero t/a t/a 1 Louhos 316 2 Malmi 133 3 Sivukivi 183 Talteenotto sisään Talteenotto ulos 4 Metallien talteenoton syöte 73 5 Neutralointisakka 12 6 Nikkelituote 3 7 Rautasakka 33 8 Neutralointisakka 12 9 Raffinaatti 17 Yhteensä 73 76 Taulukossa 4 on esitetty uraanin massatase metallien talteenottolaitokselle uraanilaitoksen käyttöönoton jälkeen vuoden 2010 tilanteessa. Uraanin talteenotto ei muuta louhinnan tai murskauksen massatasetta, joten tältä osin talteenotolla ei ole ympäristövaikutuksia.
2011-11-18 4 / 7 Taulukko 4 Uraanitase metallien talteenotolle, kun käytetään syötteen määränä vuoden 2010 kesä-joulukuun pitoisuuksia ja kun mukana on uraanin talteenotto. Taulukon numerointia vastaava kaavio on liitteenä 1. Kaavion Kuvaus U-massavirrat (2010 kesä-joulukuu, jos U- talteenotto mukana) Numero t/a t/a Talteenotto sisään Talteenotto ulos 4 Metallien talteenoton syöte 73 5 Neutralointisakka 1 6 Nikkelituote 0.3 7 Rautasakka 3 8 Neutralointisakka 1 9 Raffinaatti 2 10 Uraaniperoksidisakka 66 Yhteensä 73 73 3. PLS-liuoksen keskimääräinen koostumus (mg/l) ennen ja jälkeen uraanin talteenottolaitoksen. Taulukossa 5 on esitetty PLS-liuoksen koostumus ennen ja jälkene uraanin talteenottolaitoksen. Liuospitoisuudet vaihtelevat mm. biokasaliuotuksen eri lohkojen vaiheiden mukaan, esitetty PLS liuoskoostumus on arvio eri lohkojen keskimääräisestä PLS-liuoksen koostumusesta. Tuotemetallien pitoisuudet nousevat koko ajan, joten uraanin talteenottolaitoksen käyttöönottovaiheessa esim. PLS-liuoksen nikkelipitoisuus on todennäköisesti esitettyä korkeampi. Taulukon pitoisuuksissa näkyy laimennusvaikutus, joka johtuu vesiliuosten kierrättämisestä uuton syötteeseen. Taulukko 5 PLS-liuoksen koostumus ennen ja jälkeen uraanin talteenottolaitoksen. PLS Raffinaatti Ioni mg/l mg/l Al 3000 2968 Ca 550 544 Cl <40 <40 Co 120 119 Cu <20 <20 Fe 10970 10855 Mg 6000 5937 Mn 3500 3463 Na 500 630 Ni 2000 1979 U 21 <2 Zn <40 <40 SO 4 107 887 107 679
2011-11-18 5 / 7 4. Rikkivetypitoisuus (g/l) uraanin talteenottolaitoksen selkeytys- ja raffinaattialtaalla. Edellisessä täydennyspyynnön vastauksessa arvioitu liuoksen maksimipitoisuudeksi 1 g/l. Sama maksimipitoisuus pätee molemmille altaille. 5. Uraanin talteenottolaitokselta aiheutuva kuormituslisäys (kg/v, g/vrk ja mg/l) kaikkien laitoksella käytettävien aineiden osalta pääliuoksessa. Taulukossa 6 on esitetty rikkihapon (H 2 SO 4 ), natriumin (Na + ) sekä uuttokemikaalien kuormituslisäykset. Lisäys on laskettu normaali- ja maksimitilanteille ja lisäys tarkoittaa tässä uuton syötteen ja raffinaattialtaalta lähtevän liuoksen eroa. Taulukko 6 Talteenotossa käytettyjen kemikaalien kuormituslisäys. mg/l kg/v g/vrk Na + (aq) 130-190 2000000 5700000 H2SO4 (aq) 700-1700 11800000 33800000 Liuotin 6-11 165000 475000 Uuttoaine 0.5-1 10500 30000 Uuton modifointiaine 0.3-0.8 8200 23500 On tarpeen huomioida, että prosessista ulos johdettavan liuoksen metalli- tai happopitoisuudet eivät riipu suoraan liuoskierron metallipitoisuuksista. Happo neutraloidaan heti uraanin talteenottoa seuraavassa neutralointivaiheessa, joten siitä ei aiheudu lisäkuormitusta vesistöön. Edellisessä täydennyksessä on arvioitu liuottimen ja orgaanisten aineiden päätymistä vesistöön. Natriumin osalta on aiemmin todettu, että lisäkuormitus mahtuu nykyisen natriumpitoisuuden vaihteluvälin sisään luontoon päästettävissä vesissä eikä siis tuo merkittävää lisäkuormitusta. Lisäksi loppuneutraloinnin ylite pyritään jatkossa palauttamaan pääosin bioliuotuksen liuoskiertoon tai hyödyntämään raakavetenä, jotta luontoon johdettavaa vesimäärää ja sen myötä natriumsulfaattikuormitusta saadaan pienennettyä. 6. Toksisuus terveydelle ja eliöstölle perusteellisemmin Uraanioksidin toksisuus Talvivaaran kaivos suunnittelee uraanioksidien UO 4 *nh 2 O ja U 3 O 8 valmistamista liuotetusta luonnonuraanista. Tämän tiivistelmän tarkoitus on antaa tietoa saatavilla olevasta luonnonuraanin toksisuudesta. Valitettavasti uraanin suoloista ei ole kovin paljoa tutkimustietoa, eikä kokeissa ole käytetty yhtenäisiä standardeja, jolloin tuloksien vertailu hankaloituu. Kuitenkin kaikki tutkimukset tukevat biosaatavan uranyyli-ionin (UO 2 2+ ) olevan toksisuuden aiheuttaja. Sen sijaan kattavaa näyttöä eri tekijöiden vaikutuksesta uranyyli-ionin biosaatavuuteen ei ole saatavilla. Kuitenkin oletettavasti ainakin veden happamuus, vapaan sulfidin määrä sekä orgaanisen hiilen (DOC) määrä vaikuttavat uraaniin kuten muihin raskasmetalleihin. Uraanioksidi U 3 O 8 on erittäin heikosti liukeneva uraanin suola, jonka suurin haittavaikutus eläimillä syntyy keuhkoihin hengitetyn pölyn alfasäteilystä. Nieltynä uraanioksidi poistuu melko nopeasti elimistöstä virtsan mukana. UO 4 puolestaan on liukoisempi (42 mg/l), mutta molempien Työntekijän kannalta suojaavat pitoisuudet ovat hyvin
2011-11-18 6 / 7 samanlaisia. Tuotantoprosessin aikana uraani on kuitenkin liuenneena veteen, tai uuttoliuokseen pitoisuuksissa 15-30 mg/l 20 g/l eri prosessin vaiheissa. Väkevöitynyttä uraaniliuosta käsitellään teknisesti suljetussa prosessissa ja laitos on eristetty ympäristöstä. Talvivaaran uraanin isotooppikoostumus on U-238 99,28 %, U-235 0,71 % ja U-234 0,005 %. Työaltistuksen rajoitukset Uraani HTP 8h 0,2 mg U/m3 Uraani HTP 15 min 0,6 mg U/m3 (Työterveyslaitos 2010) TRV 0,6 µg U/kg bw/day (WHO 2004) Vaikutukset eliöstöön Kuivalla maalla: Kasvit 250 mg U/kg kuivaa maata Pieneliöstö 150 mg U/kg kuivaa maata (Sheppard et al, 2005) Vesieliöt: Vesikirppu C. dubia EC 50 50 µg/l C. dubia NOEC 30 µg/l (Webetox, Umwelt Bundes Amt, 2011) Makean veden kasvit NOEC 5 µg/l Sedimentti NOEC 100 mg/kg kuivaa sedimenttiä (Sheppard et al, 2005, 10-kertainen varmuuskerroin kasveille) Kokonaisuudessaan vesieliöiden LC 50 arvot vaihtelivat välillä 21 µg/l, yli 30 mg/l. Yleisesti C. dubia pidetään luotettavana indikaattorina vesieliöiden puolesta, ellei jotakin erityistä herkkyyttä olla havaittu muissa lajeissa. Yhteenveto toksisuudesta Luonnonuraanin suolat ovat haitallisia sekä raskasmetallina että alfa-säteilyn lähteenä. Liukenemattomat suolat vaativat pääsyn keuhkoihin ollakseen vaarallisia, mutta nieltynä ne ovat suhteellisen vaarattomia. Liukoiset suolat puolestaan poistuvat keuhkoista nopeasti, mutta ovat toksisia ja pieni osa uraanista bioakkumuloituu luihin. Liuenneena uraani on myrkyllistä vesieliöille ja vesieliöitä suojaava NOEC arvo on 30 µg U/l (C. dubia, UBA). Liukenemattomat uraanisuolat sekä vesistössä muodostuvat niukkaliukoiset uraaniyhdisteet sedimentoituvat vesistöjen pohjiin. Sedimenttien uraanitasoille ei ole vielä asetettu raja-arvoja.
2011-11-18 7 / 7 Maaperään päätynyt uraanisuolan liikkuminen riippuu paljon maaperästä, sillä uraani sitoutuu hyvin mm. turpeeseen. US EPA on suositellut 2005 suojaavaksi arvoksi 200 mg/kg kuivaa maata. Kanada suosittelee teollisen alueen suojaavaksi arvoksi 300 mg/kg dw, mutta viljelysmaalle 23 mg/kg dw, vastaavaa raja-arvoa ei euroopassa ole käytössä Lyhenteet NOEC = No observed Effect Consentration EC 50 = Effective dose response LC 50 = Lethal Concentration TRV = Toxicity Reference Value 7. Tarkempi esitys siitä, paljonko Talvivaara ottaa enintään NNH:lta vastaan uraania vuodessa (t/v). Ja paljonko tuotettavasta uraanista on enintään (t/v) peräisin NNH:lta. Talvivaara ottaa vastaan korkeitaan 10 t/a uraania NNH:lta. 8. Uraanin talteenottolaitoksen liuosaltaiden (pls- ja raffinaattiallas) tilavuudet (m3). Yhden altaan kokonaistilavuus on noin 15 000 m 3 ja normaali täyttötilavuus noin puolet kokonaistilavuudesta, eli 7500 m 3. 9. Nykytilanteen metallintuotannon liuosvirtaama (m3/h) ja sitä vastaava uraanin tuotantomäärä (t/v). Nykyinen pääliuosvirtaama metallien talteenottolaitoksella on 1200-1500 m 3 /h. Tämänhetkisellä keskipitoisuudella 21 mg/l, käyttöasteella 96 % ja talteenottotehokkuudella 90 % tämä tarkoittaa uraanin tuotantomääränä 190-240 t/a uraania. 10. Hakemuksen liitteen 7 kemikaalitaulukon päivittäminen. Päivitetty taulukko on liitteenä 2. 11. Uraanin talteenottolaitoksen rakennusluvan myöntämisajankohta. Rakennuslupa on allekirjoitettu 10.8.2011. Liitteet: 1. Prosessikaavio, taulukoiden 3 ja 4 numerointia vastaavat kohdat prosessissa 2. Päivitetty kemikaalitaulukko