|
|
|
Hankekoodi: A70565
Hankkeen nimi: Kaivannaisjätteiden hallintamenetelmät
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 5.1. Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 4.5.2015 ja päättyy 30.4.2018
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Geologian tutkimuskeskus
Organisaatiotyyppi: Tutkimuslaitos
Y-tunnus: 0244680-7
Jakeluosoite: PL 96
Puhelinnumero: 029 503 0000
Postinumero: 02151
Postitoimipaikka: Espoo
WWW-osoite: http://www.gtk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Kauppila Päivi
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Erikoistutkija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: paivi.kauppila(at)gtk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 029 503 3715
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Kaivannaisjätteet, erityisesti rikastushiekat ja sulfidipitoiset sivukivet, ja niistä syntyvät happamat, metallipitoiset suotovedet muodostavat merkittävimmän pitkäkestoisen ympäristöongelman kaivostoiminnassa. Kaivannaisteollisuus ja kaivannaisjätteisiin liittyvät kysymykset ovat erityisen tärkeitä Itä- ja Pohjois-Suomen alueella, jossa toimii tällä hetkellä useita kaivoksia ja sijaitsee vanhempia, suljettuja tai hylättyjä kaivosalueita. Myös uusia kaivoshankkeita on suunnitteilla. Tämä hanke kehittää ja vahvistaa korkeatasoista osaamista ja alueellista osaamiskeskittymää, joita voidaan hyödyntää kaivannaisjätteiden hallinnassa aina jätteen syntyvaiheesta hyötykäyttöön tai sen ympäristölle turvalliseen pitkäaikaiseen varastointiin asti. Hankkeen tulokset palvelevat yhdenvertaisesti kaivannaisalan yrittäjiä, ympäristökonsultteja, teknologian toimittajia, ympäristö- ja lupaviranomaisia, yhteiskunnallista päätöksentekoa, alan tutkimusorganisaatioita ja kaivosten vaikutuspiirissä asuvia kansalaisia. Kaivannaisjätteiden hallintamenetelmien kehitystyö ja höytykäyttömahdollisuuksien lisääminen edistävät kestävän kehityksen mukaista kaivostoimintaa sekä luovat kaivos- ja ympäristöalalle uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja siten edesauttavat uusien työpaikkojen syntymistä, usein etäällä kasvukeskuksista. Kaivosalan miesvaltaisuus on vähenemässä ja kaivostoiminnan tuottamat oheistyöpaikat ovat useimmiten naisvaltaisilla palvelualoilla. Hankkeessa kehitettävä uusi osaaminen tukee myös korkeasti koulutettujen naisten osallistumista kaivosalan ympäristökysymysten hallintaan. Hankkeen tuloksena kaivosten kohteelliset ympäristövaikutukset vähenevät, mikä hyödyttää varsinkin paikallisia erityisryhmiä kuten lapsia, kotona työtä tekeviä naisia ja kaivosten läheisyydessä asuvia vanhuksia, jotka voisivat altistua päästöille, hyödyntävät paikallista luontoa eivätkä todennäköisesti muuta pois kaivosalueen läheisyydestä.
Hankkeen varsinainen kohderyhmä käsittää kotimaiset ja kansainväliset kaivannaisteollisuuden toiminnanharjoittajat ja palveluyritykset (sisältäen konsulttitoimistot ja teknologian toimittajat, mm. Belvedere Mining Oy, Kemira, First Quantum Minerals Ltd, Endomines, FinnAust Mining, New Boliden, Agnico Eagle, Dragon Mining Ltd, Ramboll, Pöyry, Golder Associates), alan asiantuntijat virastoissa, tutkimus- ja oppilaitoksissa sekä alueella toimivat alan oppilaitokset (mm. Savonia ammattikorkeakoulu, Pohjois-Karjalan aikuisopisto, Itä-Suomen yliopisto). Edellä luetellut kohderyhmät hyötyvät suoraan kaivannaisjätteiden hallintamenetelmien kehittymisestä, uusista tutkimustuloksista ja kehitettävästä koulutuspaketista sekä viestintä- ja tiedotustoiminnasta.
(Ks. Liite / Kuva 1)
Kuva 1. Hankkeen kohderyhmät ja kohderyhmien hankkeesta saama hyöty.
Välillisesti teknologian kehittymisestä hyötyvät myös teknologian uusimisen ja lisääntyvän kysynnän seurauksena teknologian toimittajat (mm. Kemira). Hyväksyttävämpi toimintamalli ja pienemmät ympäristökustannukset luovat alueelle kilpailuetua sekä kaivos- että ympäristöliiketoiminnan alalla. Pienemmät ympäristökustannukset saavutetaan mm. vähentämällä loppusijoitettavien ja ennen kaikkea haitallisten jätteiden määriä (jätteiden saaminen hyötykäyttöön loppusijoittamisen sijasta, jätteiden hallinnan edellyttämät investoinnit ja ympäristövakuudet, vesienkäsittelytarpeen vähentäminen toiminnan aikana ja jälkeen), tarkentamalla vesipäästöjen laadun ennustamista (investointien kohdentaminen oikeisiin jätteiden varastoinnin ja vesienkäsittelyn menetelmiin) sekä lisäämällä kaivannaisjätejakeiden hyötykäyttöä kaivosalueen maarakentamisessa (muualta tuotavien materiaalien tarpeen pienentäminen). Jätteiden raaka-ainepotentiaalin kasvusta hyötyvät yritykset, jotka voivat saada aikaan uutta liiketoimintaa niiden pohjalta. Tällaisia voivat olla esimerkiksi geopolymeerien tai keraamisten tuotteiden valmistus.
Korkeatasoisen osaamisen kehittyminen Itä-Suomeen hyödyttää tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen kansainvälistä verkottumista tekemällä niistä houkuttelevampia partnereita kaivannaisalan tutkimushankkeisiin. Näkyvyyttä ja kontakteja tehostetaan esittelemällä tutkimusten tuloksia soveltuvilla kansainvälisillä foorumeilla.
Parhaimpien ympäristökäytäntöjen hyödyntäminen vaikuttaa suoraan ympäristön tilaan. Hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat tämän vuoksi kaivosten vaikutuspiirissä asuvat tai asioivat ihmiset, kuten vapaa-ajan asukkaat ja kaivosten läheisiä maa- ja vesialueita virkistyskäytössä hyödyntävät henkilöt.
Parempien jätteiden hallintaratkaisujen kehittäminen ja avoimuus jätteiden ympäristövaikutuksista edesauttavat myös laajemmin kansalaisten näkemystä siitä, että kaivosyrityksillä ja yhteiskunnalla on kiinnostusta toiminnasta aiheutuvien ympäristövaikutusten pienentämiseen ja jätteiden hallinnan kehittämiseen. Sosiaalisen toimiluvan myötä kaivostoiminnan toimintaedellytykset paranevat.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 406 873
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 406 873
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 501 247
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 531 247
Maakunnat: Pohjois-Karjala, Pohjois-Savo
Seutukunnat: Kuopion, Joensuun
Kunnat: Outokumpu, Kuopio
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 9 | 8 |
| Kaivannaisteollisuus perustuu maa- ja kallioperän luonnonvarojen hyödyntämiseen. Hankkeessa tehtävän tutkimus- ja kehitystyön kautta lisätään luonnonvarojen käytön kestävyyttä esimerkiksi edistämällä kaivannaisjätteiden monipuolisempaa hyödyntämistä, mikä vähentää neitseellisten uusien raaka-ainelähteiden tarvetta. Luonnonvarojen käytön kestävyyttä tukevat myös kaivannaisjätteiden rikastusprosesseissa käytettävien kemikaalien ja niiden määrän optimointi sekä rikastusprosessin muokkaaminen siten, että saadaan kaivoksen elinkaaren loppuvaiheessa rikastushiekka ominaisuuksiltaan soveltuvaksi jätealueen peittomateriaaliksi. Tällöin moreenin tarve vähenee ja luonnonvaroja säästyy. Luonnonvarojen kestävän käytön kannalta on myös oleellista jätteen karakterisoinnissa selvittää, sisältääkö jäte jotain ainesosaa niin paljon, että sen poistaminen rikastusprosessia modifioimalla olisi taloudellisesti maailman markkinahintojen tai ympäristökustannusten pienentymisen myötä kannattavaa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 4 | 6 |
| Ilmastonmuutoksella, kuten sadannan tai tuulen voimakkuuden kasvun tai lämpötilan kohoamisen vaikutuksilla, voi olla seurauksia jätealueen olosuhteisiin (esim. mineraalien rapautumisnopeuteen), ja siten myös ympäristövaikutusten kasvuun. Olosuhdemuutokset voivat vaikuttaa jätealueiden rakenteisiin, jolloin jätteiden hallintamenetelmät nousevat tärkeäksi tekijäksi mahdollisten ympäristöongelmien ennaltaehkäisyssä. Tällöin kaivannaisjätteiden koostumus, pitkäaikaiskäyttäytymisen ymmärtäminen ja varastointialueiden parhaiden rakenneratkaisujen valinta korostuu. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 8 | 6 |
| Hanke tähtää parhaisiin ympäristökäytäntöihin kaivannaisjätteiden hallinnassa, joka vaikuttaa suoraan ympäröivän luonnon tilaan päästöjen vähenemisellä. Positiiviset vaikutukset kohdistuvat siten myös alueen kasvillisuuteen, eliöihin ja luonnon monimuotoisuuteen, alueen pysyessä mahdollisimman luonnontilaisena. Jätteiden määrän väheneminen ja hyötykäytön lisääminen vaikuttavat suoraan jätealueisiin vaadittavan pohjapinta-alan pienenemiseen. Jätteen pitkäaikaiskäyttäytymisen ja ympäristövaikutusten parempi ennustaminen puolestaan mahdollistavat jo varhaisessa vaiheessa ympäristönsuojelun huomioonottamisen, kuten oikeinmitoitettujen rakenteiden suunnittelun jo kaivoksen suunnittelu- ja perustamisvaiheessa. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 9 | 9 |
| Hankkeessa tehtävän tutkimuksen ja menetelmäkehityksen ansiosta jätealueiden hallintamahdollisuudet tehostuvat ja siten päästöt pienenevät, mikä vaikuttaa suoraan kaivosalueiden ympäröivän luonnon tilaan. Hankkeen tulosten ja menetelmäkehityksen myötä uusia kaivoskohteita suunniteltaessa voidaan jätealueiden ympäristövaikutusten minimointimahdollisuudet huomioida tarkemmin jo toimintojen suunnitteluvaiheessa. Paremmat ympäristökäytännöt kaivannaisjätteiden hallinnassa vähentävät jätteiden (etenkin sulfidimineraalien) rapautumista, happamien ja haitta-ainepitoisten suotovesien syntymistä ja siten pohja- ja pintavesien pilaantumista. Jätteiden käyttäytymisen ymmärtäminen, oikeaoppisen jätealueen rakentaminen ja jätealueen sulkemisvaiheen peittorakenneratkaisut vaikuttavat vesipäästöjen lisäksi pölyämiseen ja siten myös maaperän mahdolliseen pilaantumiseen. Peittomateriaalin modifiointi prosessijätteestä vähentää alueelle ehkä pitkänkin matkan päästä tuotavan materiaalin (esim. moreenin) tarvetta, vähentäen siten neitseellisen luonnonmateriaalin tarvetta. Samalla pienenee pitkistä kuljetusmatkoista aiheutuvat päästöt ilmakehään. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 1 | 6 |
| Hankkeella voi olla hyvinkin paljon välillisiä vaikutuksia Natura 2000-ohjelman kohteisiin, mikäli ne sijaitsevat lähellä nykyisiä tai tulevia kaivoskohteita. Välitön vaikutus on mahdollista, mikäli valitun case-kohteen vaikutuspiirissä sijaitsee Natura 2000-ohjelman kohde. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 10 | 5 |
| Hankkeen tavoitteena on tehostaa jätteiden hyötykäyttöä, vähentää pitkäaikaisesti varastoitavien jätteiden määrää, lisätä ja kehittää materiaalien kierrätystä sekä kehittää jätteiden karakterisointimenetelmiä. Välillisiä vaikutuksia voi syntyä hankkeessa mahdollisesti syntyvien uusien materiaalivirtojen hyödyntämisestä, jolloin uusien, louhimattomien esiintymien tarve vähenee. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 4 |
| Hankkeessa ei tutkita uusiutuvien energialähteiden hyödyntämistä. Kaivostoiminta on usein sijoittunut harvaan asutuille alueille, jossa voi olla mahdollisuuksia uusiutuvien energialähteiden käyttöönottoon, kuten tuulivoimaan (meluhaittojen vaikutus asumisviihtyvyyteen ongelmana kasvukeskusten läheisyydessä). Ympäristömyönteisempi kaivostoiminta ja vihreämpien arvojen lisääntyminen hankkeen myötävaikutuksesta lisää kaivostoimijoiden ympäristötietoisuutta ja siten mahdollisesti kiinnostusta ympäristön kannalta kestävämpiin energiaratkaisuihin ja mahdollisesti myös konkreettisiin muutoksiin kaivoksen energialähteiden valinnassa. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 7 |
| Uusien tutkimusten ja menetelmäkehityksen myötä voi syntyä innovaatioita ja paikallinen elinkeinorakenne voi monipuolistua ja kasvaa ympäristöteknologian osa-alueella. Hankkeessa kehitetään ja parannetaan yritysten, asiantuntijoiden ja viranomaisten välistä yhteistyötä, niin paikallisesti kun kansallisestikin, sekä luodaan uusia kansainvälisiä yhteyksiä paikallisille toimijoille. Kansainvälinen verkottuminen luo uusia mahdollisuuksia elinkeinorakenteeseen. Kaivostoiminta on tärkeä työllistäjä harvaan asutussa Itä- ja Pohjois-Suomessa, joten sen toimintamahdollisuuksien edistäminen, ympäristövaikutusten pienentämisen ja sosiaalisen hyväksyttävyyden lisäämisen kautta, on tärkeä osatekijä paikallisen elinkeinorakenteen säilymisessä, kehittymisessä sekä alueiden yhdenvertaisuuden kannalta. Hankkeen vaikutuksesta paikallinen osaamiskeskittymä vahvistuu ja saa lisää näkyvyyttä ympäristö- ja kaivossektorilla. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 8 | 8 |
| Hankkeessa on tarkoitus kehittää menetelmien lisäksi myös palvelukonsepteja, joihin esim. kaivannaisteollisuuden toimijat voivat tulevaisuudessa tukeutua kaivannaisjätteiden hallinnan parantamiseksi. Hankkeessa kehitetään koulutuspaketti tiedon välittämiseksi, laajennetaan yhteistyössä yritysten kanssa osaamista ja verkotutaan. Itä-Suomen kaivosympäristöosaamiskeskittymän taidollinen ja tiedollinen pääoma kasvaa kaivannaisjätteiden hallinnan osalta merkittävästi. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 5 | 2 |
| Jätteiden hallinnan kehittyminen vaikuttaa logistiikkaan esimerkiksi jätemäärien vähenemisen seurauksena kuljetusten vähenemisenä. Toisaalta mahdollisten uusien tuotteiden ja useampien jätejakeiden määrä voi tuoda lisää logistiikan haasteita, mutta samalla lisätä mm. työpaikkoja. Hankkeessa tehtävä T&K ei pitäisi juurikaan vaikuttaa liikennemääriin hankkeen toteutuksen aikana, kuitenkin esimerkiksi hallintamenetelmien kehittyminen vähentää jälkihoitotarvetta ja kasvattaa kustannus- ja energiatehokkuutta, joilla voi olla vaikutusta sekä liikkumiseen että logistiikan tarpeeseen. Peittomateriaalin modifiointi itse prosessijätteestä vähentää alueelle ehkä pitkänkin matkan päästä tuotavan peittomateriaalin tarvetta ja vähentää siten merkittävästi liikennettä jätealueiden sulkemisvaiheessa. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 6 | 8 |
| Hankeen keskeisenä tavoitteena on kaivannaisjätteiden hallinnan parantaminen, jolla on suora vaikutus ympäristön tilaan. Kestävämpi kaivostoiminta ja ympäristövaikutusten väheneminen lisäävät hyvinvointia ja ihmisten terveyttä etenkin kaivospaikkakunnilla, niin fyysisesti kuin henkisestikin. Kaivostoiminnan ympäristövaikutusten minimointi ja jätekäyttöön varattavien maa-alueiden osuuden väheneminen lisäävät alueen esteettömyyttä sekä harraste- ja työllistymismahdollisuuksia (esim. metsänhoito, poron kasvatus, kalastus). Uudet menetelmät voivat myös pidentää kaivoksen ikää, lisäten työpaikkojen pysyvyyttä, turvaten alueen taloudellista hyvinvointia (ml. välilliset työpaikat). Hankkeen tutkimus- ja kehitystyö pitää sisällään luovaa ajattelua ja koulutuksen, loppuseminaarien ja työpajojen on tarkoitus herättää aiheesta keskustelua, uusia ajatuksia ja tiedonvaihtoa. Tärkeänä perusajatuksena on, että kaivannaisjätteiden hallinnan parhaat ympäristökäytännöt ovat kaikkien osapuolten etu, edistäen alueen hyvinvointia. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 3 | 6 |
| Kaivosteollisuuden ympäristövaikutuksen väheneminen parantaa alueen asukkaiden hyvinvointia, ja voi etenkin kohdistua erityisryhmiin kuten lapsiin, vanhuksiin ja kotona työskenteleviin naisiin, jotka ovat kaivosten läheisyydessä asuessaan alttiita päästöille ja usein hyödyntävät lähialutta esim. ulkoilun ja marjastuksen merkeissä. Kaivannaisala on pitkään ollut hyvin miesvaltainen ala, mutta etenkin ympäristöala on nostanut kaivannaisalan työntekijöiden osuutta naisten keskuudessa. Siten hanke edistää naisten tasa-arvoisempaa työllistymistä kaivosalalle. Hankkeen tutkijoista ja asiantuntijoista noin puolet on naisia, mikä edesauttaa naisten näkyvyyttä kaivosalaa koskevissa tutkimuksissa, koulutustilaisuuksissa ja tapaamisissa (kouluttajina ja asiantuntijoina). Hanke pyrkii edistämään passiivisesti tasa-arvoa ja vahvistamaan kaivannaisalalle kehittymässä olevaa sukupuolineutraalia työilmapiiriä. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 5 | 7 |
| Kaivannaisjätteiden paremman hallinnan ja ympäristövaikutusten vähenemisen seurauksena alueen asukkaiden asema paranee, eriarvoisuus vähenee, negatiivista kulttuuri-identiteettia kaivostaajasta ei pääse syntymään ja kulttuuriset oikeudet toteutuvat. Edellä mainittuihin seikkoihin vaikuttaa positiivisesti myös kun kaivoksen sulkemisen jälkeiset vaikutukset ja monitorointitarve pienenevät, ja alueen jälkikäyttömahdollisuudet laajenevat. Välilliset vaikutukset voivat olla esim. Lapin osalta poronhoitajien aseman parantuminen. Kaivokset ovat usein monikulttuurisia työpaikkoja. | ||
| Kulttuuriympäristö | 3 | 6 |
| Hankkeen yksi tavoitteista on jätemäärän väheneminen, jonka seurauksena pienenee jätealueiksi tarvittavan maa-alan koko. Tämä vaikuttavaa suoraan maisemakuvaan, ja siten kulttuuriympäristöön (maanpäällisten jätekasojen pieneneminen) ja lähialueiden virkistyskäyttömahdollisuuksien lisääntymiseen. Pitkäaikaisvaikutusten parempi ennustaminen ja ympäristövaikutusten väheneminen edesauttaa myös kulttuuriympäristöjen säilymistä. Kaivostoiminnan ympäristövaikutukset kun voivat tulla näkyviin vasta viiveellä, ja niiden vaikutukset kestää jopa vuosisatoja, muuttaen ympäristön tilaa ja siten alueen käytön mahdollisuuksia. | ||
| Ympäristöosaaminen | 10 | 10 |
| Hankkeen tutkimus- ja kehitystyön sekä Mintecin pilotointien avulla kasvatetaan ja kehitetään hankkeen aihealueen ympäristöosaamista. Ympäristöosaamisen alueellinen vahvistaminen on ollut avainasemassa hankkeen suunnittelussa ja hanke tähtää kaivannaisjätteiden hallintamenetelmien kehittymiseen ympäristövaikutuksiltaan yhteiskunnan kannalta hyväksyttävämpää suuntaan. Koulutuspakettien ja tiedon välittämisen kautta osaamista jaetaan niin toiminnanharjoittajille, konsulteille, asiantuntijoille kuin oppilaitoksille. Hankkeessa saavutettua osaamista hyödynnetään myös tulevissa projekteissa. | ||
Kaivostoiminta tuottaa suuria määriä kaivannaisjätteitä, jotka voivat olla ympäristölle haitallisia. Tämä koskee erityisesti kulta- ja metallimalmiesiintymiä, joissa jätteet sisältävät haitallisia aineita, ja joissa toiminnassa muodostuvien jätteiden suhde tuotettuihin arvoaineisiin on huomattavan suuri. Kulta- ja metallimalmiesiintymien jätteiden läjittäminen edellyttääkin laajoja alueita ja niiden ympäristövaikutusten hallinta kalliita rakenteita. Ympäristövaikutukset aiheutuvat suurelta osin jätteiden sisältämistä sulfidimineraaleista, jotka ovat mineraalien prosessoinnissa arvoaineiden lähteitä, mutta jätteissä haitallisten aineiden lähteitä. Sulfidimineraalien hapettuminen kaivannaisjätteissä voi johtaa haitta-ainepitoisten vesien kulkeutumiseen ympäristöön. Kaivannaisjätteiden läjittäminen jätealueille voi merkitä samalla myös luonnonvarojen tuhlaantumista, sillä osa läjitetyistä jätteistä voi olla hyödyntämiskelpoisia. Sen vuoksi tarvitaan uusia menetelmiä ja lähestymistapoja, jotta jätteiden raaka-ainearvoa voidaan nostaa ja lisätä siten mineraalivarojen ekotehokasta käyttöä.
Kaivannaisjätteiden hallintamenetelmät -projektissa (KaiHaMe) kehitettiin työkaluja jätteiden hallinnan parantamiseksi ja niiden ympäristövaikutusten vähentämiseksi, vesipäästöjen arvioinnin kehittämiseksi ja materiaalien ekotehokkaan käytön edistämiseksi. Projektin yleisenä tavoitteena oli parantaa kaivosteollisuuden toiminta- ja työllistämisedellytyksiä lisäämällä toiminnan kustannustehokkuutta ja ympäristömyönteisyyttä korkealaatuisen kaivannaisjätteiden hallinnan osaamisella. Lisäksi tavoitteena oli luoda edellytyksiä kaivannaisjätteiden hallintaan ja hyötykäyttöön liittyvälle liiketoiminnalle sekä vahvistaa Itä-Suomen kestävän kaivostoiminnan tutkimuskeskittymän osaamista kaivannaisjätteiden ympäristöominaisuuksista, hyödyntämisestä, hallinnasta ja pitkäaikaiskäyttäytymisestä. Yksityiskohtaisempina tavoitteina oli kehittää syklinen toimintamalli kaivannaisjätteiden laadun optimoimiseksi, edistää kaivannaisjätteiden monipuolisempaa hyödyntämistä mm. muokkaamalla jätteitä hyödyntämiskelpoisempaan suuntaan sekä selvittää yleisesti käytössä olevien karakterisointitestimenetelmien soveltuvuutta jätealueiden vesipäästöjen arviointiin ja kehittää reaktiivista kulkeutumismallinnusta vesipäästöjen laadun ennustamiseen. Projektissa keskityttiin kulta- ja metallimalmituotannon kaivannaisjätteisiin.
Projekti oli jaettu neljään eri työpakettiin. Työpaketissa 1 kehitettiin kaivannaisjätteiden optimoinnin toimintamalli, jonka tavoitteena oli optimoida arvoaineiden saannin ohella myös syntyvien jätejakeiden ympäristöominaisuudet ja mahdollistaa niiden hyötykäyttö jo mahdollisimman varhaisessa vaiheessa kaivoksen elinkaarta. Toimintamallin kehittämistä varten laadittiin aluksi selvitys, jossa tarkasteltiin lainsäädännön vaatimuksia ja GTK:n nykykäytäntöjä kaivannaisjätteiden karakterisoinnissa sekä kartoitettiin GTK:lla käytössä olevat valmiudet ja puutteet karakterisoinnissa. Näiden pohjalta laadittiin ehdotus toimintamallista ja testattiin sitä käytäntöön työpaketissa 3. Toimintamallin pohjalta voidaan jatkossa säätää rikastusprosessia jätteiden ympäristöominaisuuksien perusteella niin, että rikastettavista malmeista saadaan prosessin lopputuloksena aiempaa enemmän raaka-aineita ja uusia tuotteita sekä entistä vähemmän haitallisia jätteitä. Toisin sanoen louhittavaa raaka-ainetta tullaan tarkastelemaan kokonaisvaltaisemmin. Toimintamallin avulla tarjotaan käytännössä kaivostoiminnanharjoittajille yhden luukun palveluperiaatteella rikastuskokeiden yhteydessä myös kaivannaisjätteiden karakterisointia. Karakterisoinnissa korostuvat mineralogisten ja geokemiallisten ominaisuuksien määrittäminen ja niiden pohjalta tehtävä haitta-aineiden ja arvoaineiden tunnistaminen sekä pitkäaikaiskäyttäytymisen tutkiminen rikastuskokeiden jätejakeista. Toimintamallin myötä on mahdollista tunnistaa uusia raaka-aineita sekä lisätä materiaalien ekotehokasta käyttöä ja kaivannaisjätteiden hallinnan kustannustehokkuutta.
Työpaketin 2 tavoitteena oli arvioida yleisesti käytössä olevien testimenetelmien soveltuvuutta kaivannaisjätealueiden vesipäästöjen arviointiin sekä kehittää reaktiivista kulkeutumismallinnusta vesipäästöjen laadun ennustamiseen. Työpaketissa keskityttiin erityisesti mineralogisen ABA-laskennan toimivuuden tarkasteluun. Tutkimuksessa kerättiin seitsemältä toiminnassa olevalta tai suljetulta metallimalmikaivosalueelta sivukivi- ja/tai rikastushiekkanäytteitä ja niiden suotovesiä. Jätteistä tutkittiin mineralogista ja kemiallista koostumusta, haitta-aineiden liukenemista sekä potentiaalia tuottaa happamia valumavesiä eri laboratoriotutkimusmenetelmillä. Laboratoriomenetelmien tuloksia peilattiin jätealueiden suotovesistä määritettyihin parametreihin ja arvioitiin, mitkä menetelmät ennustivat parhaiten luonnossa havaittua vesien laatua. Tulosten perusteella eri menetelmien kyvyssä ennustaa kaivannaisjätealueiden vesipäästöjen laatua on selviä eroja. Kuningasvesiuutto, ammoniumsitraattiuutto ja NAG uute heijastivat melko hyvin vesien laatua, vaikkakin NAG uute osoittautui toimivaksi vain, kun NAG uutteen pH oli < 4. Kaksivaiheinen ravistelutesti toimi lähinnä vain rapautuneilla kivillä. Lisäksi havaittiin, että mineralogiaan pohjautuva ABA laskenta heijasti tarkemmin suotovesien pH:ta kuin staattiset testit, sillä se huomioi kokonaisvaltaisemmin sulfidimineraalien erilaisen kyvyn tuottaa happamuutta ja erilaisten neutraloivien mineraalien merkityksen. Hankkeessa kehitetetyllä reaktiivisella kulkeutumismallilla oli mahdollista simuloida vesipäästöjen laatua tulevilta kaivosalueilta ja erilaisten sulkemisratkaisujen vaikutusta siihen. Malli soveltuu täten esim. jätealueiden karkean tason riskinarvioimiseen. Mallinnuksen tarkkuuteen vaikuttavat kuitenkin merkittävästi käytettävissä olevien lähtöaineistojen määrä ja laatu. Mallin pohjana olevaa konseptuaalista mallia on suositeltavaa päivittää toiminnan edetessä ja lähtöaineistojen täydentyessä.
Työpaketissa 3 edistettiin kaivannaisjätteiden monipuolisempaa hyödyntämistä kehittämällä hyötykäyttöpotentiaalin arvioimista ja lisäämällä jätteiden raaka-ainepotentiaalia prosessoinnilla. Työpaketissa oli kaksi osatutkimusta. Niistä ensimmäisessä hyödynnettiin kenttälysimetritestejä sivukivien uusien höytykäyttömahdollisuuksien arvioimisessa. Lysimetritutkimuksissa arvioitiin raekoon vaikutusta metallien liukenemiseen sivukivistä sekä testattiin serpentiniittisivukivien soveltuvuutta hapanta kaivosvalumaa tuottavien sivukivien peittomateriaaliksi. Tutkimuksessa käytettiin Hituran ja Kevitsan sivukiviä. Lysimetrikokeet osoittautuivat soveltuvan hyvin sivukivien hyötykäyttöpotentiaalin arvioimiseen. Tulosten perusteella Hituran serpentiniitti voisi soveltua muiden alueella olevien sivukivien peittomateriaaliksi. Lisäksi testit osoittivat, että sivukivien raekokojakauma vaikuttaa selvästi haitta-aineiden liukenemiseen sivukivistä.
Työpaketin 3 toisessa osatutkimuksessa selvitettiin mahdollisuuksia parantaa rikastusprosessissa muodostuvien haitta-aineita sisältävien rikastushiekkojen ympäristökelpoisuutta muokkaamalla niitä eri rikastusmenetelmillä. Tutkimuksessa käytettiin materiaalina pääasiassa Kopsan kulta-kupariesiintymän malmia, jonka lisäksi tutkittiin Kemiran apuaineen soveltuvuutta arseenin vähentämiseen rikastushiekasta Kuikka 2 esiintymän kultamalmilla. Rikastuskokeiden lähtökohdiksi määritettiin malminäytteiden mineralogia sekä kemia, joiden perusteella selvitettiin keskeisimmät haitta-aineet ja niiden lähteet. Kopsan esiintymän malmille tehdyissä rikastuskokeissa tutkittiin mm. vaahdotuskemikaalien ja niiden annostusten, lietteen pH:n, vaahdotusajan, jauhatushienouden, jauhinmateriaalin, jauhatusilmakehän ja vaahdotuskaasun sekä keskipakovoimaan ja magneettisuuteen perustuvien erottimien vaikutusta erityisesti rikastushiekan arseeni- ja sulfidimineraalien pitoisuuteen sekä hapontuotto-ominaisuuksiin. Prosessissa muodostuneista rikastushiekoista määritettiin muutoksia niiden ympäristökelpoisuudessa kemiallisilla ja mineralogisilla määrityksillä sekä arvioitiin haitta-aineiden liukenemista liukoisuustesteillä ja osittaisuuttomenetelmillä ennen ja jälkeen muokkaamisen. Lisäksi tutkittiin alkuperäisen prosessin mukaisen sekä muokatun rikastushiekan ympäristökelpoisuuden eroja kenttälysimetrikokeilla. Suurin osa arseeni- ja sulfidimineraaleista pystyttiin erottamaan Kopsan rikastushiekasta prosessilla, joka sisälsi hienojauhatuksen, vaahdotuksen ja vahvamagneettisen suurgradienttierotuksen (HGMS). Luokituksen avulla HGMS-jätteestä pystyttiin erottamaan vielä jae, joka sisälsi entistä vähemmän arseenia. Prosessiveden laadun todettiin paranevan yhdessä rikastushiekan laadun kanssa. Tutkimustulokset osoittivat, että rikastushiekan ympäristökelpoisuutta ja muodostuvien prosessivesien laatua voitiin parantaa oleellisesti rikastusprosessia säätämällä. Parantuneen ympäristökelpoisuuden myötä Kopsan muokattu rikastushiekka voisi olla hyödynnettävissä esim. kaivosalueella rikastushiekka-alueen peittorakenteissa. Sen sijaan Kuikan malmilla tehdyissä rikastuskokeissa ei onnistuttu pienentämään rikastushiekan arseenipitoisuutta polyakryyliamidipohjaisella apukemikaalilla. Tämä johtui ilmeisesti siitä, että apukemikaali painoi arseenia vaahdotuksessa lisäten arseenin määrää muokatussa rikastushiekassa. Tältä osin tarvitaan vielä lisätutkimuksia, jotta ymmärretään paremmin apukemikaalin vaikutus arseenin käyttäytymiseen vaahdotuksessa.
Työpaketin 4 tavoitteena oli tiedon välittäminen ja viestintä. Projektista ja sen tuloksista tiedotettiin projektille perustetuilla nettisivuilla, minkä lisäksi projektin teemoista järjestettiin Kuopiossa kaikille avoin työpaja ja projektin tuloksia esiteltiin Kuopiossa järjestetyssä loppuseminaarissa. Lisäksi projektin tuloksia esiteltiin alan messuilla ja konferensseissa. Projektin tulokset julkaistiin GTK:n työraportteina ja ne ovat saatavilla GTK:n Hakku-palvelusta.