Kaivosvesien puhdistuksen kokonaisratkaisujen tulee lisätä tulevaisuudessa tuottavuutta ympäristövaikutusten hallinnan ohessa. Näihin haasteisiin etsittiin ratkaisuja laaja-alaisesta, toimialarajoja ylittävästä verkostoitumisesta ja erityisesti kemiallisen metsäteollisuuden innovatiivisista sovelluksista.
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun hallinnoima kolmevuotinen tutkimus- ja kehityshanke kokosi alan osaajia Geologian tutkimuskeskuksesta, Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta, Savonia ammattikorkeakoulusta, Lapin ammattikorkeakoulusta sekä kaivos- ja metsäteollisuuden edelläkävijäyrityksistä.
iFormine-hankkeen aikana kehitettiin uusia ratkaisuja kaivosvesien hallintaan ja ekotehokkuuden lisäämiseen. Hankkeessa pilotoitiin uusia vedenpuhdistusprosesseja kaivosteollisuuteen soveltaen erityisesti metsäteollisuudessa toimivaksi osoitettuja innovatiivisia tekniikoita. Lisäksi tavoitteena oli parantaa kaivosteollisuuden ekotehokkuutta löytämällä myös toiminnassa syntyville rejektivirroille uusia sovelluskohteita.
Lupaavia tuloksia ja uusia avauksia
Kiinnostavia tuloksia saatiin mm. nopean sekoituksen soveltamisesta haitta-aineiden saostamiseen kaivosten vesivirroista. Räjäytysaineen sekä rikastusprosessien kemikaalien sisältämät typenyhdisteet aiheuttavat vastaanottavissa vesistöissä vedenlaadun heikentymistä ja rehevöitymistä. Typenyhdisteiden sitomiseksi on käytössä useita erilaisia menetelmiä. Eräs kiinnostava menetelmä on ns. ”struviittisaostus”, jossa ammoniumtyppi sidotaan struviittikiteeseen, jota voidaan hyödyntää jälleen lannoitteena. Kyseisen saostusprosessin tehostamiseksi testattiin Wetend Technologies Oy:n innovatiivisen TrumpJet ™ Flash Mixing-sekoitustekniikan soveltamista kiteen muodostamiseen. Tulokset olivat lupaavia ja jätteettömänä vedenpuhdistusprosessina struviittisaostus oli kiinnostava tutkimuskohde. Prosessin tehostamista, tulosten varmistamista sekä uusien sovelluskohteiden hakemista jatketaan edelleen.
Arvokomponenttien ekotehokas eristäminen tavoitteena
Harvinaiset maametallit (rare earth elements, REE) ovat erittäin tärkeitä metalleja monissa korkean teknologian sovelluksissa ja niitä syntyy kaivosteollisuuden sivuvirtoina hyvin pieninä pitoisuuksina. Adsorption on todettu olevan hyvä menetelmä metallien eristämiseen. Tavoitteena oli tutkia selluloosapohjaisen adsorbentin soveltuvuutta kyseiseen menetelmään. Tutkimuksessa keskityttiin nanosellu ja PEI (Polyethylenimine) -yhdisteen kykyyn erottaa eri REE-yhdisteitä sekä regenerointiin. Tulokset olivat lupaavia, ja hankkeen aikana kehitettiin uusi energiatehokas ja ympäristöystävällinen menetelmä tällaisten harvinaisten maametallien talteenottoon vesimatriisista.
Rikastuksen saannin kasvattaminen talteenotetulla hiilidioksidilla
Uudenlaisen, ympäristöystävällisen, vesikiertoon pohjautuvan hiilidioksidin talteenottomenetelmän sovelluskohteena tutkittiin hiilidioksidin käyttöä vaahdotusrikastuksessa. Kaivoksen lämpökattilan savukaasuista talteenotetun hiilidioksidin hyödyntäminen sulfidimalmin vaahdotusvaiheen tehostamiseksi osoittautui toimivaksi. Tehtyjen rikastuskokeiden tulosten mukaan menetelmällä voitaisiin parantaa kullan saantia jopa yli 2 %, minkä taloudellinen vaikutus mitataan miljoonissa. Saannin ja selektiivisyyden paranemisen lisäksi sovelluksella haettiin myös vaikutusta vesistöpäästöihin. Hapettomalla vaahdotuksella voitaisiin teoriassa vähentää kaivosteollisuudessa tuttuja sulfaattipäästöjä estämällä sulfidimalmin hapettuminen. Tulosten vahvistamiseksi tätäkin tutkimusta jatketaan edelleen.
Lisää tutkimuksesta hankkeen julkaisussa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-098-2
iFormine – Innovatiiviset kaivosvesien puhdistusratkaisut ja ekotehokkaat pilotoinnit-hankkeen päärahoittajana toimi Etelä-Savon maakuntaliitto Euroopan aluekehitysrahastosta.
Lisätietoja:
Projektipäällikkö Noora Haatanen
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
Puh. 040 574 8356
noora.haatanen@xamk.fi