Kan gruvavfall utgöra en resurs?
Lena AlakangasAvdelningen för Geovetenskap och Miljöteknik
Luleå Tekniska Universitet
Berg som bryts för att nå malmen
Mixade partikelstorlekar från ler till block
Mängden beror av djup och typ av brytning
Om möjligt återfyllnad underjord eller dagbrott (efter brytning)
Deponering i högar nära gruvan Kan innehålla fragment av
malmmineral Om materialet är ”inert” kan
det användas till konstruktion av t.ex. vägar, dammvallar
GRÅBERG
ANRIKNINGSSAND Residual efter
anrikningsprocessen (krossning, malning och separation av värdemetaller)
Partikelstorlek- silt till sand Innehåller rester av
processkemikalier Icke järnmalm - avfallet kan
innehålla sulfider, karbonater, silikater…
Järnmalm -avfallet kan innehålla oxider, silikater, fosfater…
Deponering i magasin (oftast med
dammvallar), sjöar, fjordar … Återfyllnad underjord (pasta) Användning i konstruktion,
täckningsmaterial om inert
Gråberg1 ton
Anrikningssand 990kg
Gråberg0.4ton
Anrikningssand150kg
Avfallsmängder per ton bruten malm
Uppskattad produktion av gruvavfall 2015 (Geovista)
Järnmalm (Geovista, 2011) Total mängd malm: 105.1 miljoner ton/år Total mängd gruvavfall: Gråberg 42 miljoner ton/år
(40%), anrikningssand 11miljoner ton/år =>53Mton/year
Sulfidmalm (Cu, Zn, Ni, Pb, Au, Ag) (Geovista, 2011) Total mängd malm 77.2Mton/år (Aitik 36Mton,
Rönnbäck 30Mton (troligen inte 2015) Total mängd gruvavfall: Gråberg 77Mton (40%),
anrikningsand 73Mton (95%) => 150Mton/year
UTMANING FÖR GRUVINDUSTRIN Förhindra pyritoxidation
Fe-sulfider + syre + vatten => Löst järn + sulfat + syra
ARD- Acid Rock Drainage: Lågt pH och höga metallkoncentrationer
För att förhindra ARD bildning täcks avfallet oftast med torr täckning för att minska syre och vatteninfiltration
Pyrit-FeS2
AVSVAVLING
Sulfider med höga halter spårelement som ex. pyrit kan separeras från anrikningssand som slutprocess i flotation
=>
Sulfidkoncentrat: Utvinning av spårelement som t.ex. Au och Co är möjligt. Syran från lakningen måste neutraliseras, vilket ger ett gips-hydroxid slam.
Utvinning Pyrit max commonSe 300 10-50Ni 2,5 % 10-500Cu 6 % 10-1%Co >2,5 % 200-5000V 1000 10-50Pb 5000 200-500As 5 % 500-1000Ti 600 200-500Mn1 % 10-50Ag 200 <10Sn 400 10-50Zn 4,5 % 1000-5000Tl 100 50-100Bi 100 10-50Sb 700 100-200
Au kan förekomma
ppm eller wt. %
(från Levinson, 1974)
Spårelement som ex. Au och Co i pyrit kan utvinnas samtidigt elimineras pyrit vilket kan begränsa att surt lakvatten uppstår från pyritrika gruvavfall
AVSVAVLING Lågsvavlig anrikningssand: Kan klassificeras som
”inert” om S <0.1% (om inga buffrande mineral finns). Kan användas i täckningskonstruktioner, ersättning för sand, i cement etc
Inom gruvområdena kan det användas som täckningsmaterial och andra konstruktion
Lakvatten från sulfidhaltigt gråberg kan ha mycket höga metallhalter som kanske kan utvinnas.
Exempel: lakvatten från reaktivt gråberg:
pH 3,7Fe 14,1 g/lS 12,7 g/lCu 14,6
mg/lZn 144
mg/l
Lakvatten
Återvinning av metaller i historiskt avfall
I många länder inklusive Sverige har man gjort inventeringar av förorenade områden som bör saneras. I Sverige (Örebro, Dalarna, Västmanland, Västerbotten och Norrbotten) toppas listorna i regel av gamla gruvområden. Metallhaltigt gruvavfall läcker föroreningar till omgivningen.
Potentiellt skulle detta avfall kunna innehålla höga halter av metaller som kan vara värt att omprocessering och metallutvinning. Samtidigt skulle miljösituationen kunna förbättras.
Historiskt avfall Östra Silvberg, Dalarna
Gamla varphögar och gråbergshögar kan ibland ha antikvariska värden att det kan bli svårt att få tillstånd att omprocessera dem.
T ex vid Stollberg och Östra Silvberg finns gamla sandmagasin som mycket väl kan ha ganska höga metallhalter.
Sala Silvergruva
Gamla sandmagasinet vid Yxsjöberg innehåller 0,3 % W, 300 ppm Beoch 0,2-0,3 % Cu samt flusspat.
Yxsjöberg-sandmagasin
Begränsningar för gruvavfall som resurs
• Ekonomiska• Mineraltekniska • Avsättningsmöjligheter• Miljömässiga• Lagstiftning