|
|
|
Hankekoodi: A75014
Hankkeen nimi: Kovettuvat kaivostäytöt (KOVE-PRO)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2019 ja päättyy 28.2.2022
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Savonia-ammattikorkeakoulu oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2629463-3
Jakeluosoite: PL 6
Puhelinnumero: 017-255 6000
Postinumero: 70201
Postitoimipaikka: Kuopio
WWW-osoite: http://www.savonia.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Petri Juntunen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Erityisasiantuntija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: petri.juntunen(at)savonia.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 044-785 6045
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Vaatimukset kaivostoimintaa ja erityisesti sen ympäristöasioiden hallintaa kohtaan ovat kasvaneet, samalla kun kaivosteollisuuden tuotteiden kysyntä koko ajan kasvaa. Kaivosalalla on jo pitkään ollut vallalla pyrkimys kohti huomaamatonta, vähähiilistä ja ympäristöhaitat minimoivaa kaivostoimintaa. Maan pinnalle läjitetyt mineraalien rikastuksen jätteet muodostavat yhden suurimmista ongelmista kaivosten ympäristövaikutusten hallinnassa. Kymmenien tai satojen hehtaarien laajuiset ja useiden metrien korkuiset rikastushiekka-alueet näkyvät maisemassa kauas ja lisäävät kaivoksen aluejalanjälkeä. Lisäksi kaivannaisjätteistä voi aiheutua ympäristöhaittoja pölyämisen ja alueelta suotautuvien vesien muodossa. Maan pinnalle nostettu ja hienoksi jauhettu kiviaines alkaa rapautua ja jos se sisältää sulfidimineraaleja, rapautuminen voi synnyttää hapanta, metallirikasta kaivosvalumaa. Maailmalla on myös esimerkkejä tapauksista, jossa rikastushiekkapadot ovat pettäneet tuhoisin seurauksin.
Rikastushiekan sijoittaminen maanalaisiin louhostiloihin auttaa vähentämään maan päällisten padottujen rikastushiekka-altaiden käyttöä. Kovettuva kaivostäyttö voidaan suunnitella niin lujaksi, että sillä on myös geo- ja louhintateknisiä etuja. Esimerkiksi louhostilojen tukemiseksi tarvittavia pilareita voidaan pienentää ja malmi louhia tarkemmin. Myös painumisongelmat voidaan välttää kovettuvalla täytöllä. Maan alla ja sidosainetta käyttämällä voidaan rikastushiekan hapettuminen hallita maan päällisiä oloja paremmin, jos aineksen käyttäytyminen tunnetaan hyvin.
Kovettuvat kaivostäytöt -projekti (KOVE-PRO)- hanke pohjautuu Savonia-ammattikorkeakoulun (Savonia) ja Geologian Tutkimuskeskuksen (GTK) välisiin yhteistoimintakeskusteluihin, joiden yhteydessä aihe on noussut esiin. Hanketta on valmistelu yhteistyössä näiden organisaatioiden kanssa ja se yhdistää Savonian betoni- ja vesitekniikan osaamisen GTK:n rikastustekniikan,mineralogian ja kaivosympäristöjen osaamiseen.
Hanke kehittää ratkaisuja ympäristömyönteiseen ja huomaamattomaan kaivostoimintaan synnyttämällä kotimaista osaamista kovettuvista kaivostäytöistä. Kovettuvien kaivostäyttöjen avulla malmin rikastuksesta jäänyttä jauhettua kiviainesta (rikastushiekkaa) voidaan sijoittaa takaisin maanalaisiin louhostiloihin. Hankkeen tarkoituksena on myös kehittää toimintamallia pysyvää alan yhteistyötoimintaa varten. Kovettuvien kaivostäyttöjen kotimaiselle osaamiselle on selvä tarvelähtöinen kysyntä, koska tekniikka on yleistymässä Suomessa ja nykyisten suunnittelussa/toteutuksessa olevien täyttöhankkeiden osaamispääoma on jouduttu pääosin hakemaan ulkomailta.
Hankkeen yleisenä tavoitteena on kehittää kovettuvien kaivostäyttöjen, erityisesti pastatäytön (CPB = Cemented Paste Backfill), osaaminen Pohjois-Savossa sille tasolle, että syntyy kotimainen osaaminen ja tarjonta pastatäyttöjen valmistamisesta, testaamisesta ja pitkäaikaiskäyttäytymisen monitoroinnista.
Hankkeen yksityiskohtaisia tavoitteita ovat:
• Kehittää vähähiilisiä pastatäyttöreseptejä, joissa sementin osuutta on vähennetty jätemateriaaleilla (tuhka, kuona)
• Suunnitella ja ottaa käyttöön CPB koekappaleiden valmistus- ja tekniset testausmenetelmät
• Suunnitella ja ottaa käyttöön CPB kappaleiden kemiallisen kestävyyden testausmenetelmät
• Kehittää tietokonetomografian (µCT) hyödyntämistä em. testauksissa
• Kehittää automatisoidun mineralogisen ja geokemiallisen tutkimuksen hyödyntämistä CPB –testauksessa
• Järjestää koulutuksia konsultti- ja kaivosalan toimijoille hankkeessa kehitetyn testausaineiston hyödyntämisestä suunnittelussa
• Valmistaa kovettuvien kaivostäyttöjen koulutusmateriaalia Savonia-amk:n insinöörikoulutukseen
Hankeen konkreettiset toimenpiteet on jaettu seitsemään työpakettiin, jotka kattavat ketjun rikastusjätteen synnystä reseptien ja koekappaleiden valmistukseen ja niiden ominaisuuksien testaukseen:
TP1: Rikastusjätteen ominaisuudet kaivostäytössä
TP2: Veden hallinta ja kuivatusominaisuuksien kehittäminen
TP3: Kaivostäytön vähähiilinen kovettaminen
TP4: Kovetetun kaivostäytön tekninen testaus
TP5: Kovetetun kaivostäytön pitkäaikaiskestävyys ja ympäristöominaisuudet
TP6: Tietokonetomografian soveltaminen testauksessa
TP7: Tiedon jakaminen, liiketoimintamallin suunnittelu ja hankehallinto
Konkreettisina tuloksina hankkeessa ovat kaivostäyttömateriaalitutkimus- ja -testaustulokset sekä -pilotoinnit. Hankkeessa pilotoidaan myös Savonian ja GTK:n muodostamaa yhteistyökeskittymää, jolle hankkeessa suunnitellaan myös liiketoimintamalli. Lisäksi hanke tuottaa sisältöä Savonian kurssikokonaisuuksiin ja koulutuksiin.
Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä ovat palveluiden ja materiaalien tarjoajat, jotka osallistuvat kovettuvien kaivostäyttöjen tekemiseen:
• Suunnittelutoimistot ja konsultit
• Betonin valmistajat
• Laitevalmistajat
• Kaivosyhtiöt
• Energiayhtiöt (tuotannon sivuvirrat)
Hankkeen välillisenä kohderyhmänä ovat mm. sivutuotteiden, kuten tuhkat ja kuonat, tuottajat. Hanke edistää tuhkien ja kuonien hyötykäyttöä, mikä helpottaa niiden hallintaa jätteenä.
Hankkeesta on myös laajempaa yhteiskunnallista hyötyä kaivosten pienentyvän ympäristöjalanjäljen kautta. Lisäksi välillisinä edunsaajina ovat mm. Pohjois-Savon kunnat ja kaupungit, joissa elinkeinoelämä sekä esim. opetus- ja ympäristötoimi hyötyvät TKI-yhteistyön tuottamasta tieto- ja koulutuspääomasta.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 524 142
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 384 133
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 649 935
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 478 222
Maakunnat: Pohjois-Savo
Seutukunnat: Kuopion, Koillis-Savon, Varkauden, Ylä-Savon, Sisä-Savon
Kunnat: Sonkajärvi, Rautalampi, Kiuruvesi, Lapinlahti, Suonenjoki, Tervo, Vesanto, Kaavi, Keitele, Tuusniemi, Kuopio, Siilinjärvi, Rautavaara, Pielavesi, Leppävirta, Varkaus, Vieremä, Iisalmi
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 | 3 | 6 |
| Hanke tukee mineraalisten luonnonvarojen kestävää käyttöä ja huomaamatonta kaivostoimintaa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 2 |
| Jätteiden sijoittaminen maan alle pienentää vuodenaikaisvaihtelun vaikutusta riskeihin. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 2 |
| Hanke edistää kaivannaisjätteistä aiheutuvien ekologisten riskien välttämistä. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 1 | 3 |
| Hanke tähtää pohja- ja pintavesien suojelemiseen. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 1 | 4 |
| Hanke edesauttaa kaivostoiminnan turvallista harjoittamista Natura alueiden läheisyydessä | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 3 | 6 |
| Hanke perustuu rikastusjätteiden hyödyntämiseen | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 2 | 4 |
| Hankkeessa pyritään hyödyntämään uusiutuvien polttoenergialähteiden teollisessa käytössä syntyviä sivuvirtoja. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 1 | 2 |
| Hankkeessa pyritään hyödyntämään uusiutuvien polttoenergialähteiden teollisessa käytössä syntyviä sivuvirtoja ja siten pyritään edistämään jossakin määrin paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittämistä. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 5 | 6 |
| Hanke on neutraali aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittämisen suhteen. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 1 |
| Hankkeessa kehitetään paikallisia palveluja, jotka vähentävät liikkumisen ja tavaralogistiikan tarvetta. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 1 | 4 |
| Hanke edistää kaivostoiminnan sosiaalista hyväksyntää ja lisää sitä kautta hyvinvointia alueella. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Hanke on neutraali tasa-arvon edistämisen suhteen. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 1 | 3 |
| Hanke tukee harvaan asuttujen alueiden elinkeinoja ja ympäristönsuojelua. | ||
| Kulttuuriympäristö | 1 | 3 |
| Hanke edistää huomaamatonta kaivostoimintaa myös kulttuurikohteiden läheisyydessä. | ||
| Ympäristöosaaminen | 2 | 3 |
| Hankkeen tavoitteena on ympäristöosaamisen lisääminen kriittisen tiedonpuutteen osalta. | ||
Kovettuvat kaivostäytöt (KOVE-PRO) -projektissa tutkittiin kuivatun rikastushiekan hyötykäyttöä sementoituna täyttömateriaalina kaivosten maanalaisissa louhostiloissa. Menetelmä mahdollistaa aikaisempaa ympäristömyönteisempää ja geo- ja louhintateknisesti edistyksellisempää kaivostoimintaa ja auttaa vähentämään maan päällisten padottujen rikastushiekka-altaiden käyttöä. Hankkeen yleisenä tavoitteena oli kehittää kovettuvien kaivostäyttöjen, erityisesti pastatäytön (CPB = Cemented Paste Backfill), osaaminen Pohjois-Savossa sille tasolle, että syntyy kotimainen osaaminen ja tarjonta pastatäyttöjen valmistamiseen, testaamiseen ja pitkäaikaiskäyttäytymisen monitorointiin.
Projektin aikana mm:
• Kehitettiin vähähiilisiä pastatäyttöreseptejä, joissa sementin osuutta on vähennetty jätemateriaaleilla (tuhka, kuona)
* Tutkittiin ja kehitettiin menetelmiä tutkia pastan reologisia ominaisuuksia
• Kehitettiin CPB-koekappaleiden valmistus- ja testausmenetelmät
• Suunniteltiin ja otettiin käyttöön CPB-kappaleiden kemiallisen kestävyyden testausmenetelmät
• Kehitettiin tietokonetomografian (μCT) hyödyntämistä em. testauksissa
• Kehitettiin automatisoidun mineralogisen ja geokemiallisen tutkimuksen hyödyntämistä CPB-testauksessa
Projektin tuloksena yllä esitetyistä menetelmistä kehitettiin palvelukonsepti kaivosalan toimijoiden tarpeisiin.
(https://kuopiowatercluster.com/fi/palvelut/).
Hanke toteutettiin Savonia ammattikorkeakoulun ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) yhteisprojektina. Osarahoittajina projektissa olivat Agnico Eagle Finland Oy, Kuopion Energia Oy, Finnsementti Oy, Yara Suomi Oy, Normet UK ltd ja Endomines Oy.