Kaivannaisjätteiden pitkäaikaiskäyttäytymisen hallintaa parannetaan älykkäällä kenttätestausalustalla ja -konseptilla
Kaivannaisjätteiden ympäristövaikutuksia ehkäistään erilaisilla ympäristönsuojelurakenteilla, joiden tulisi toimia pitkään. SMARTTEST-projektissa kehitetään kenttätestausalusta ja -konsepti, joiden avulla voidaan tutkia kiertotalouden ja kaivannaisjätteiden hallinnan ratkaisuja pitkäaikaisissa kenttätesteissä mineraalien prosessoinnin yhteydessä. Se toteutetaan Outokumpuun GTK Mintecin mineraaliprosessoinnin koetehtaan ja tutkimuslaboratorioiden yhteyteen.
Kaivostoiminnassa muodostuu kaivannaisjätteitä, kuten sivukiviä ja rikastushiekkaa, jotka ovat yksi suurimpia mineraalisia jätevirtoja. Kaivannaisjätteiden läjittäminen edellyttää laajoja alueita. Moniin kaivannaisjätteisiin liittyy myös riski haitta-ainepitoisten suotovesien kulkeutumisesta ympäristöön. Kaivannaisjätteiden ympäristövaikutuksia voidaan ehkäistä ja vähentää erilaisilla ympäristönsuojelurakenteilla, joiden tulisi toimia koko toiminnan elinkaaren ajan ja vielä toiminnan päättymisen jälkeenkin.
Ympäristönsuojelurakenteet ja niiden tarve määritellään ensisijaisesti kaivannaisjätteiden ominaisuuksien ja pitkäaikaiskäyttäytymisen perusteella laboratoriotutkimuksilla, minkä lisäksi viime aikoina on lähdetty selvittämään erilaisten kenttätestien käyttöä kaivannaisjätteiden hallintarakenteiden toimivuuden testaamisessa. Molempia tutkimuksia tarvitaan, jotta voidaan arvioida, millaisia päästöjä kaivannaisjätteistä muodostuu pitkällä aikavälillä, ja suunnitella toimivat ratkaisut päästöjen vähentämiseksi.
Laboratoriotutkimusten skaalaaminen toimintamittakaavaan on kuitenkin haastavaa ja siihen liittyy monia epävarmuuksia. Kenttätesteissä käytetään puolestaan pääasiassa pienemmän mittakaavan tapauskohtaisia testejä, mikä vaikeuttaa tulosten vertailua. Tämän pohjalta GTK:lla käynnistettiin joulukuussa 2023 SMARTTEST-projekti, jossa kehitetään kaivannaisjätteiden hallinnan suunnittelua tukeva kenttätestausalusta- ja konsepti.
Kenttätesteillä luotettavuutta hallintaratkaisujen testaamiseen ja sivuvirrat hyötykäyttöön
”Tavoitteenamme on kehittää suuremman mittakaavan kenttätestausta kaivannaisjätteiden pitkäaikaiskäyttäytymisen luotettavampaan ennustamiseen, mutta ennen kaikkea jätteiden läjitys- ja sulkemisratkaisujen pitkäaikaiseen testaamiseen”, kertoo erikoistutkija ja projektipäällikkö Hanna Kaasalainen GTK:lta.
”Lisäksi haluamme lisätä erilaisten sivuvirtojen, ja myös kaivannaisjätteiden, hyötykäyttömahdollisuuksia kaivannaisjätteiden hallinnassa. Tämä vähentäisi neitseellisten materiaalien tarvetta esimerkiksi kaivannaisjätealueiden sulkemisessa, vahvistaisi kaivannaisteollisuuden kestävyyttä ja materiaalitehokkuutta sekä loisi uusia mahdollisuuksia kiertotalouspohjaisia tuotteita valmistaville yrityksille”, Hanna Kaasalainen jatkaa.
Kehitettävän kenttätestauskonseptin toimivuutta testataan kolmivuotisen projektin aikana suuren ja pienen mittakaavan kenttätesteillä. Testeissä tutkitaan mm. kaivannaisjätteiden ja sivuvirtapohjaisten tuotteiden käyttöä jätealueiden peittorakenteissa sekä vedenpoistoon pohjautuvien rikastushiekan läjitystekniikoiden soveltuvuutta pohjoisiin ilmasto-oloihin.
Kaivannaisjätteiden testaus osaksi GTK Mintecin palvelukokonaisuutta
Kenttätestausalusta ja -konsepti toteutetaan Outokumpuun GTK Mintecin mineraaliprosessoinnin koetehtaan ja tutkimuslaboratorioiden yhteyteen, jossa on parhaillaan käynnissä mittavat investoinnit toiminnan kehittämiseksi.
”Kaivannaisjätteiden ja sivuvirtojen pitkäaikaiskäyttäytymisen ja hallintaratkaisujen kenttätestaaminen laajentaa GTK Mintecin tarjoamia palveluita ja yhteistyömahdollisuuksia. Jatkossa kaivannaisteollisuuden toimijoiden on mahdollista testauttaa kaivannaisjätteiden hallintamahdollisuuksia kenttämittakaavassa heti rikastuskokeiden yhteydessä. Tämä auttaa toiminnanharjoittajaa suunnittelemaan tarvittavat hallintaratkaisut mahdollisimman varhaisessa vaiheessa toiminnan elinkaarta sekä lisäämään erilaisten sivuvirtojen hyötykäyttöä esimerkiksi kaivannaisjätealueiden sulkemisessa”, kertoo johtava asiantuntija Päivi Kauppila GTK:lta.
SMARTTEST-projektin ja siihen liittyvien investointien toteuttamisen mahdollistavat Pohjois-Karjalan liitolta saadut EAKR- ja JTF-rahoitukset, GTK:n omarahoitus sekä Agnico Eagle Finland Oy:n, FMG/Sokli Oy:n, EPSE Oy:n, Kemira Oyj:n, Kanteleen Voima Oy:n, Fatec Oy:n ja Mawsonin yritysrahoitukset.
Lisätiedot
Päivi Kauppila
johtava asiantuntija
Geologian tutkimuskeskus GTK
Puh. 029 503 3715
paivi.kauppila@gtk.fi
Hanna Kaasalainen (18.3.2024 jälkeen)
erikoistutkija
Geologian tutkimuskeskus GTK
Puh. 029 503 0174
hanna.kaasalainen@gtk.fi
