Arvoaineiden talteenottoa haitallisista kaivosvesistä

Haitallisten kaivosvesien käsittelyyn on kehitetty menetelmä, jonka avulla ympäristöongelma voidaan muuntaa arvoaineiden lähteeksi. Lisäämällä hiilidioksidin käyttö perinteisiin vesienkäsittelymenetelmiin, voidaan saada paremmin talteen harvinaisia maametalleja (REE), jotka ovat oleellisia alkuaineita esimerkiksi erilaisissa teknisissä sovelluksissa.

Hapanta kaivosvalumaa Pennsylvaniassa. Kuva: Penn State.

Hapan kaivosvaluma (AMD – acid mine drainage) on yksi kaivostoiminnan merkittävimmistä ympäristöongelmista. Hapanta vettä syntyy, kun rautasulfidit (pääasiassa rikkikiisu ja magneettikiisu) hapettuvat joutuessaan kosketuksiin ilmakehän hapen ja veden kanssa. Hapettuminen synnyttää rikkihappoa, joka liuottaa edelleen ympäröiviä mineraaleja. Sekä sulfideista, että muista liukenevista mineraaleista vapautuu veteen haitallisia metalleja ja muita alkuaineita.

Perinteisesti happaman valumaveden käsittelyyn kuuluu pH:n nostaminen erilaisten kemikaalien avulla, jolloin myös suurin osa metalleista saostuu ja poistuu vedestä. Tutkimusten mukaan saostumiin saadaan kerättyä myös noin 70 % harvinaisista maametalleista, mutta loput 30 % jatkavat matkaa puhdistetun veden mukana.

Uudessa menetelmässä suotoveteen lisättiin hiilidioksidia, jonka jälkeen veden pH neutraloitiin kahdessa vaiheessa. Ensin pH 5:ssä saostettiin noin 90 % alumiinista, jonka jälkeen pH 7:ssä saatiin otettua talteen noin 85 % harvinaisista maametalleista. Menetelmä perustuu hiilidioksidin lisäämisen synnyttämiin karbonaattimineraaleihin, joihin REE:t tarttuvat. Tällöin ne saadaan saostettua tavallista alhaisemmassa pH:ssa, joka alentaa talteenottoon tarvittavien kemikaalien määrää.

Happamat kaivosvedet ovat mielenkiintoinen arvoaineiden lähde, sillä vedet on usein kerättävä ja käsiteltävä joka tapauksessa. Nykyisin arvoaineita ei kuitenkaan yleensä oteta talteen. Uusi menetelmä voi kuitenkin lisätä talteenoton mielekkyyttä, jolloin saostumajätteestä voi tulla arvokas tuote.

lähde: Penn State

Myös Suomessa tutkitaan arvoaineiden talteenottoa kaivosten kiinteistä ja nestemäisistä sivuvirroista. Esimerkiksi GTK:n Morecovery -projektissa kehitetään palvelua, jonka avulla voitaisiin arvioida mahdollisuuksia talteenotolle.

Projektin nettisivut: http://projects.gtk.fi/Morecovery/
Lehdistötiedote Morecovery -projektista.