Osatutkimuksessa 1 on tarkoituksena selvittää, onko olemassa taloudellisia keinoja muokata arseenipitoista rikastushiekkaa ympäristökelpoisempaan, hyötykäytettävämpään muotoon. Arseeni esiintyy usein sulfidimalmien rikastushiekoissa arseenikiisussa ja muissa sulfidimineraaleissa, joiden rapautuminen vapauttaa arseenin liukoiseen muotoon. Tämä asettaa lisävaatimuksia As-pitoisten rikastushiekkojen läjittämiselle ja rajoittaa niiden hyötykäyttömahdollisuuksia.

Muutokset rikastusprosessissa vaikuttavat rikastushiekan koostumukseen

Tässä osatutkimuksessa tutkitaan, millaisilla rikastusteknisillä menetelmillä arseenin ja haitallisten mineraalien (esim. happoa tuottavien rikki- ja kuparikiisun) määrää on mahdollista vähentää rikastushiekassa. Tutkittavat materiaalit ovat Kopsan ja Kuikka 2 kultamalmiesiintymien rikastushiekat. Tutkimuksen aluksi selvitetään mineralogisilla ja kemiallisilla menetelmillä arseenin pitoisuus ja esiintymismuodot rikastushiekoissa. Tulosten pohjalta suunnitellaan rikastuskokeita, joissa selvitetään As-lähteiden poistamista rikastushiekasta. Rikastuskokeissa tutkitaan jauhatushienouden, jauhinmateriaalin (hiiliteräs tai ruostumaton teräs) sekä vaahdotusajan ja rikastuskemikaalien annostusten vaikutusta rikastushiekkaan jäävien arseenin ja arvoaineiden kuten kullan määriin. Kuikka 2 -malmin rikastuskokeissa testataan erityisesti Kemiran apuaineen vaikutusta rikastushiekan As-pitoisuuksiin ja happamia valumavesiä tuottavien mineraalien (rikkikiisu, kuparikiisu) määriin. Kokeiden jälkeen rikastushiekkojen koostumusta selvitetään uudelleen mineralogisilla ja kemiallisilla menetelmillä. Lisäksi tutkitaan, miten As-pitoisuuden vähentäminen vaikuttaa muodostuvien jätevesien määriin.

GTK Mintecin mineraalitekniikan laboratoriokalustoa (Knelson). (Kuva © Antti Taskinen, GTK).

Arseenin vähentämistä rikastushiekoista selvitetään laboratoriomittakaavan rikastuskokeilla. (Kuva © Antti Taskinen, GTK).

Modifioidun rikastushiekan lysimetrikokeet

Kopsan rikastuskokeiden tuloksista valitaan vähiten arseenia sisältävä rikastushiekka kenttäkokeisiin. Valitun rikastushiekan ominaisuudet analysoidaan tarkemmilla laboratoriotutkimuksilla, jotta varmistutaan materiaalin yleisesti hyväksyttävistä ympäristöominaisuuksista. Kenttäkokeessa selvitetään, onko arseenin poistamisella ollut riittävä vaikutus rikastushiekan ympäristökelpoisuuden parantamiseksi. Kokeessa tutkitaan ja vertaillaan pitkäkestoisella lysimetrikokeella rinnakkain alkuperäistä rikastushiekkaa ja pidemmälle prosessoitua As-köyhää rikastushiekkaa. Tutkimuksella pystytään arvioimaan rikastusprosessien ympäristönäkökulman huomioonottavan optimoinnin kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia.

Arseenin vähentämisen vaikutusta rikastushiekan ympäristökelposuuteen ja pitkäaikaiskäyttäytymisen vaikutukseen tutkitaan lysimetrikenttäkokeilla. Lysimetrit on suojattu rastasverkolla putoavilta lehdiltä. (Kuva © Anna Tornivaara, GTK)

Sivukartta