Kan gruvavfall utgöra en resurs?
Lena Alakangas
Avdelningen för Geovetenskap och Miljöteknik
Luleå Tekniska Universitet
Avfallsmängder per ton
bruten malm
Gråberg
0.4ton
Gråberg
1 ton
Anrikningssand
990kg
Anrikningssand
150kg
Gruvor 2015
Iron ore mined (Geovista, 2011)
Total amount ore mined: 105.1Mton/ year
• Total amount of waste: Waste rock
42Mton (40%), tailings
11Mton=>53Mton/ year
Base metal mines (Cu, Zn, N i, Pb, Au,
Ag) (Geovista, 2011)
• Total amount ore mined: 47.2Mton/ år
(Aitik 36Mton)
• Beviljad bearbetningskoncession:
Rönnbäcken och Laver (30+30Mton)
• Total amount of waste: Waste rock
47Mton, tailings 45Mton (95%) =>
92Mton/ year
TOT:150Mton/ year
Källa: SGU.se
GRÅBERG
Berg som bryts för att nå m alm en
Definition m ellan gråberg och m alm är
en ekonomisk term och kan variera över
tid .
Mixad e partikelstorlekar från ler till
block
Mängd en beror av d jup och typ av
brytning
Deponering i högar nära gruvan
Om m öjligt återfyllnad und erjord eller
till d agbrott (efter brytning)
Konstruktionsm aterial om ”inert”
ex. Dotterbolaget LKA B grus och betong
säljer gråberg som byggm aterial i olika
fraktioner (Begränsat till Kiruna)
Ex. Vittring av sulfidrikt gråberg
Sulfid halten är ca 40%, högt (m est pyrit FeS2)
Inga buffrand e karbonater finns
Basm etaller såsom Cu, Pb and Zn
As, H g och Sb är relativt högt
Sulfid er vittrar vid exponering
för syre och vatten
Surt m etallhaltigt lakvatten
neutraliseras m ed kalk =>
gips och hyd roxid slam innehålland e
spårm etaller/ m etalloid er
Kemisk sammansättning av lakvatten
pH
Fe
S
As
Cu
Hg
Pb
Sb
Zn
Ce
•
•
•
•
1,1
53g/ l
43g/ l
65m g/ l
13m g/ l
0,3µg/ l
30µg/ l
1m g/ L
149 mg/ l
6,9m g/ L
Om lakningen forceras så kan spårm etaller som Cu och Zn u tvinnas
Utlakning av As, H g och Sb kan kontrolleras och stabiliseras
Gråberget om inert kan använd as som byggnad sm aterial
Miljöm ässig vinst?
- Slam m ed As och H g prod u ceras som m åste om händ ertas
- Stora m ängd er slam pga. d en höga su lfid halten
- Svårt att laka all pyrit => efterbehand ling av gråberg
Neutralisering av surt lakvatten
• Stora mängder kalk konsumeras vid neutralisering
• Spårmetaller ackumuleras i slam vilka skulle kunna tas tillvara
• Gips hög löslighet => utlakning av svavel (gips som produkt
kräver avsättning samt speciell separering)
• Fe-hydroxider kan utgöra produkt (färgpigment…)
Photos: Application of the coatings (left) and coal wagon after application of
the coatings (right). Promine.GTK.fi
Historiskt gråberg
Möjligt att extrahera?
Kan innehålla höga halter basm etaller pga. d åtid ens bristfälliga
sortering och olönsam het
Innehåll av kritiska m etaller
Red an bru tet berg
Utgöra ett m iljöproblem
Begränsningar
- ekonom i
- ku ltu rhistoriskt
- avsaknad av läm plig separation och/ eller
extraktionsprocess
ANRIKNINGSSAND
Resid u al efter krossning, m alning och separation av värd em etaller
Partikelstorlek- silt till sand
Deponering i m agasin (oftast m ed d am m vallar), sjöar, fjord ar …
Återfyllnad u nd erjord (p asta)
Anrikningssand- fallande
Ekonom isk vinst
- Separera su lfid er=>m inska m ängd en avfall som
behöver efterbehand las
- Avsu lfid iserat m aterial kan använd as som sand eller
byggnad sm aterial
- Värd efu lla spårm etaller/ m etalloid er kan finnas bu nd na
i silikater (ex. Au )
- Mineral kan u tvinnas om avsättning finns ex. glim m er
Miljövinst
- Minska m ängd en avfall som behöver d eponeras
- Toxiska spårm etaller/ m etalloid er kan u tvinnas och
d eponeras som stabila resid u aler
AVSVAVLIN G
- Lågsvavlig anrikningssand : Kan klassificeras som
”inert” <0.1% S (om inga bu ffrand e m ineral
finns). Kan använd as i täckningskonstru ktioner.
- Pyritkoncentrat: Utvinning av spårelem ent som
Au och Co. Syran från lakningen m åste
neu traliseras, vilket ger ett slam .
Begränsningar: Mineraltekniska för effektiv
avsvavling. Ekonom i.
SPÅRELEMENT I SULFIDER
(Lottermoser, 2008)
Historiskt anrikningssand
-
Avfall från 1000-talet
Mineralteknik och m etallu rgi har förbättrats
Berg red an krossat och m alt
Metaller som kan vara värd efu lla ex. Au , Co, Cu , REE, W
Mineral kan u tvinnas
Ex. Nedre Skärsjön
Ur ett utvinningsperspektiv
- Höga Cu, Co och kan
finnas andra metaller av värde
som inte analyserats
Från SGI rapport: Översiktliga miljötekniska undersökningar
Nedre Skärsjön, Riddarhyttan, Skinnskattebergs kommun. Av Märta Ländell och Michael
Pettersson, SGI
Historiskt gruvavfall
Exempel: Bäckegruvan
Höga halter av arsenik vid Bäckegruvan
i Riddarhyttan. Avfallet har legat länge i
marken och området tillhör ett av de
mest förorenade i Västmanlands län.
-
Miljövinst att om processera
Utvinna Au , Co, Cu , Mo, REE, W
Stabilisera As
Minska avfall som behöver om händ ertas
Begränsningar för gruvavfall som resurs
•
•
•
•
•
Ekonom iska
Miljöm ässiga
Mineraltekniska
Ku ltu rhistoriska
Avsättningsm öjligheter
Alternativ- Parallell u tvinningsm etod er
- Fast extraction (snabbt ekonom iskt)
- Slow extraction (m iljö och ekonomiskt på sikt)
