fosforiidi, glaukoniitliivakivi, graptoliitargilliidi ja … · 2018-07-04 · 1 eesti...
TRANSCRIPT
1
Eesti mineraalressursid
FOSFORIIDI, GLAUKONIITLIIVAKIVI, GRAPTOLIITARGILLIIDI JA RAUAMAAGI PROOVIKAEVANDAMISEST
Enno Reinsalu, TTÜ emeriitprofessor
Konverents Ühisvara uus tulemine –arengusuunistest tulemusteni
11.05.2017. Kultuurikatel
2
Täna jutuks tulevad ressursid
Fosforiiti ehk oobolusliivakivi kaevandati ja kasutati
1922...1993.
Glaukoniitliivakivi ei ole tööstuslikult väljatud ega
kasutatud.
Graptoliitargilliiti (tuntud ka kui diktüoneemakilt
või -argilliit) kaevandati ja kasutati Sillamäel
uraani tootmiseks 1945...1946.
Rauamaaki ehk magnetiitkvartsiiti on Jõhvi
piirkonnas otsitud ja leitud, kaevandamiseni ei
jõutud.
3
Kaevandamise episoodid
Fosforiit• Ülgase kaevandus ja rikastusvabrik – 1922…39, varu
ammendus.• Maardu kaevandus, karjäär ning rikastusvabrik –
1940…93, kaevandamisväärne varu ammendus.• Aseri kaevandus ja rikastusvabrik, projekt 1944, jäi
ehitamata.• Toolse karjäär ja Lääne-Kabala kaevandus – projektid
1970…1988, jäid ehitamata.• Ida-Kabala proovikavanduse eelprojekt, 2012…13 TTÜ
mäeinstituut, uuringuluba ei antud.Argilliit• Sillamäe kaevandus ja uraani leostamine – 1949…52,
varul puudus kaevandamisväärsus.Rauamaak• Jõhvi piirkonna geoloogiline uuring – 1937… 39;• Kaevanduse eelprojekt – 1944, TTÜ mäeinstituut.
4
Fosforiidi lasund ja tuumaines
Ülgase, N 59o29'13'' E 25o5'26'‘; 18.06.2004
5
Tuumaines
… on maavara osis, mis kannab kasulikku ainest.
Rikastamine on tuumainese eraldamine kaevisest
Fosforiidi tuumaineseks on ooboluskarbikesed P2O5 sisaldusega 35…36%.
Glaukoniitliivakivi tuumaines on mineraal glaukoniit.
Graptoliitargilliidi tuumaineseks on metallide ühendid.
Rauamaagi tuumaines on mineraal magnetiit.
6
Põhiprobleem - rikastamine
Mineraalressursside kasutamise põhiküsimused on:
• Kuidas saada kätte tuumaines?
• Mida teha ülejäänuga?
Sellest sõltub, kas kivim on maavara või mitte.
Need küsimused tekkisid fosforiidi uuringutel 30…40 aasta eest. Teisisõnu:
kas oobolusfosforiit on kaevandamisväärne maavara või ei ole?
7
Fosforiidi varu on kahtluse all
Fosforiidi varu on arvele võetud vahtrikastamise ja
keemilise töötlemise nõuete alusel.
Piirnõuded (cut-off-grades, кондиций), millele fosforiit
peab vastama, on:
• kasuliku P2O5 piisav sisaldus;
• kahjulike MgO ja Fe2O3 madal sisaldus,
• lasundi piisav paksus.
30…40 aastat tekkis seisukoht, et need kriteeriumid
on piiratud kasutusalaga, tendentslikud.
Tõestati, et fosforiidi varu ei ole vahtrikastamise ega
keemilise töötlemise jaoks usaldusväärne.
8Need ei vastanud geoloogilise uuringu tellija huvidele
Kahtluse allikad
9
MgO sisaldus Lääne-Kabalas(tootus kihind)
0.3 0.3 0.3 0.2
0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2
0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3
0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2
0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2
0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.2
0.5 0.5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.5 0.4 0.3
0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.6 0.5 0.5
0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.5 0.5 0.8 0.8 0.7 0.8 1.0 1.0 1.0 0.6
1.2 0.8 0.5 0.5 0.4 0.4 0.5 0.7 0.6 1.0 1.0 0.8 1.0 0.8 1.0 1.0 0.8
1.3 0.8 0.5 0.4 0.4 0.4 0.6 0.5 1.2 1.0 1.0 1.2 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0
1.3 0.8 0.7 0.7 0.5 1.0 1.0 0.7 1.7 1.0 1.0 1.4 0.8 1.6 1.0 1.0 0.8
1.5 1.5 1.0 0.8 1.0 1.5 1.7 1.7 1.7 2.7 1.7 2.1 1.9
1.2 0.8 0.6 0.6 0.8 1.7 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.7 2.1
1.9
ruudud 0,5 x 0,5 km
ruu
du
d 0
,5 x
0,5
km
Diskreetne mudel [Aruküla, H., Lüütre, E., 1987]
10
P2O5 kaevises Lääne-Kabalas(tootus kihind + vahetu lagi)
Diskreetne mudel [Aruküla, H., Lüütre, E., 1987]
12 12 12 12
12 13 12 12 12
11 11 13 13 13 13 13 13
12 11 11 13 14 14 14 14 13
12 12 13 14 14 14 14 14 14 14
11 12 12 12 14 14 14 14 14 14 14 16 16
21 13 12 13 12 12 12 13 14 14 14 14 13 13
12 13 12 13 12 12 12 13 13 13 13 12 12 11 13
12 11 11 11 11 11 11 12 13 12 12 11 9 10 10
11 11 11 11 11 11 11 9 9 11 9 8 7 8 8
11 11 11 11 11 11 11 10 9 9 9 9 8 7 8 6 8
11 11 11 11 11 11 9 11 9 9 9 7 8 8 6 6 6
11 11 11 11 11 9 9 10 7 9 7 8 8 6 8 6 7
9 9 9 10 10 10 9 9 9 6 7 7 7
11 11 9 10 10 8 8 8 7 8 7 5 8
8
ruudud 0,5 x 0,5 km
ruu
du
d 0
,5 x
0,5
km
11
Fosforiidi proovikaevandamine
Proovikaevand rajati 1977. ilma projektita
kohta N 59o29’32’’; E 26o29’39’’. Kaevand loodustus
Tänapäeval saab proovida ainult vastavalt uuringu, kaevandamise ja korrastamise projektile, maavara uuringuloa alusel
12
Proovida tuleb projektipõhiselt
Valitakse koht, kus varuda kaevanduse jaoks maavara
Seejärel tehakse:
a) teostatavushinnang,
b) keskkonnamõju hinnang,
c) geoloogilise uuringu projekt.
Geoloogilise uuringu projekti kohaselt:
a) valitakse meetod (kaevand, puurimine),
b) võetakse piisavalt suur kogus tehnilisi proove.
Proove katsetatakse kompetentsetes ettevõtetes.
Kogu aeg tehakse majandusarvutusi.
Nii selgub kaevandamisväärsus.
Nii tuleb teha mitte ainult fosforiidi, vaid ka glaukoniitliivakivi, graptoliitargilliidi ja rauamaagiga.
13
Proovida tuleb projektipõhiselt
Praegu on TTÜ geoloogia instituudi mäeosakonnas töös proovikaevandamise projektid tingnimetustega:
• Fosforiidi proovikaevand avamusel.
• Fosforiidi, glaukoniitliivakivi ja graptoliitargilliidi väljamine Toolse ehitus- ja tehnolubjakivi alt.
• Glaukoniitliivakivi väljamine Toolse maardlas.
• Voka rauamaagikaevanduse avamine.
• Graptoliitargillidi televäljamine Sillamäel.
14
Võimalikud proovikohad
Graptoliitargilliit: 7 – Kunda-Aru või Läänekalda; 8 - Sillamäe
9 - Glaukoniitliivakivi
10 - Rauamaak
Fosforiit: 1 – Kunda; 2 – Kunda-Aru või Läänekalda; 3 – Ida-Kabala; 4, 5, 6 – Aseri-Saka
15
Jordaania põlevkivi proovimisel kasutati edukalt. puurimismenetlust
Fosforiidi välja puurimist katsetati 45 aasta eest kohas N 45o28’; E26o30’ (ligikaudu). Veerohkuse tõttu ei
õnnestunud. 5 aastat tagasi kavandati kasutada Ida-Kabalas, kus
fosforiit lasub põlevkivi all.See, mis sobis Jordaanias, ei sobi Eestis, sest:• kivimid on palju tugevamad,• proovi kasulik osa moodustab tühise osa välja
puuritud kivimist,• fosforiidi lasund on väga muutlik – tõenäosus saada
esinduslik proov on vähene.Ida-Kabalasse uuringuluba ei antud, huvitatud ettevõtte
majandus halvenes ja mõte hääbus.Hääbus ka mõte kaevandusest. Majandushinnang jäi.
Kus ja kuidas proovida?
16
Fosforiidi allmaakaevandamise majandushinnang oli negatiivne
Sügavus 100…120 m
5 mln t/aastas
Vahtrikastamine
Toodangu maksumus viis investorite mõtted mujale
INCOME ESTIMATE
Ida-Kabala phosphate rock mine
Year 2025
CAPITAL COST, M€
Depth factor 7
Mine 124
Flotation plant 124
Total 255
OPERATING COST, €/t.ROM
Depth factor 1.29
Mining 12.75
Flotation 8.91
Total 22.95
PRODUCTION COSTS, €/t
Yield (concentrate/feed) 0.24
Useful matter (P2O5) content 0.31
Market value 96
All without taxes and environmental costs
Pigem proovida maa peal
17
Nõuded proovikaevandile
• Kaevand ja selle kasutamine peavad olema keskkonnaohutud, et üldsuse vastuseis oleks minimaalne.
• Maa tuleb korrastada vastavalt nõuetele ja tingimustele.
• Kaevandist peab saama rikastamis- ja töötlemiskatseteks vajaliku mahuga proove.
• Pakkuda ka graptoliitargiliidi ja glaukoniitliivakivi proove.
• Graptoliitargiliit, kui seda ei proovita, tuleb ohutustada.
18
Fosforiidi proovikaevand avamusel
COST ESTIMATE
Phosphate rock small open-pit witht haulage factor
Year 2025
CAPITAL COST, M€ 4.72
OPERATING COST, €/t.ROM 16.50
All without taxes and environmental costs
19
Fosforiidi, glaukoniidi ja argilliidi proovi väljamine lubjakivi karjääris
Juba 1971. soovitati graptoliitargiliidi ja glaukoniitliivakivi hankimist fosforiidi katendist.
Nüüd käsitleme neid kõiki kui Toolse lubjakivimaardla lamamit.
20
Fosforiidi, glaukoniidi ja argilliidi proovikaevandamine Kunda-Arus
21
Glaukoniit – glaukoniitliivakivi tuumaines
(K,Na,Ca)1.2-2.0(Fe+3,Al,Fe+2,Mg)4(Si7-7.6Al1-0.4)020(OH)2.nH2O
[https://en.wikipedia.org/wiki/Glauconite]
Raud glaukoniidi molekulis vihjab magnetilise separeerimise (rikastamise) võimalikkusele.
Tallinn, Priisle tee 8; 18.11.2006
22
Metallide sisaldus, g / t
Kiht Materjal Paksus,
m
Kerogeeni
sisaldus, %
Väävli sisaldus,
% Molübdeen Vanaadium Uraan
D Savikivi 0,15 13,6 4,4 100 450 55
C Liiva-savikivi püriidiga
0,05 3,6 13,7 80 25 30
B Savikivi liivakivi- ja püriidisuletistega
0,9 12,7 5,4 390 90
A Savikivi liivakivi- suletistega
0,3 14,2 6,3 560 1180
225
Kokku / keskmiselt (ligikaudu)
1,4 13 5,8 380 360 200
Argilliit lasub kihtidena
Ladustatud argilliit enne matmist
Tallinn, Linnamäe tee 95; 30.09.2015
23
Võimalik proovi- ja esimese päriskaevanduse avamise koht
N 59o24’38’’; E 27o 42’20’’
24
Argillidi televäljamine
Televäljamine on kas oherdamine või kaugjuhitava kauritsaga raimamine.
Nõuded ja eesmärgid:
• väljamine peab olema keskkonnaohutu,
• erinõudeks on graptoliitargiliidi jääkide ohutustamine,
• kaevandist peab saama rikastamis- ja töötlemiskatseteks vajaliku mahuga proove,
• proovida Sillamäe piirkonnas.
25
Argillidimajanduse bilanssMAJANDUSTEGEVUSE BILANSS Raskete metallide toore Variant
MAJANDUSNÄITAJAD / AASTAD 2025
KASUM
REALISEERIMISE BRUTOKÄIVE 0.00
MAHAARVESTUSED 0.00
NETOKÄIVE 0.00
metalli toodang tuh t/y
saagis 0.00124 0.0012
kaevis Mt/y 3674 0.00
katenditegur 10 10
Katend Mt/y 0.00
kaevis+katend Mt/y 40417 0.00
TOOTMISKULU, M€
rahakurss €/USD 0.8 0.8 0.8
massiühikute suhe t/st 0.9072 0.9072 0.9072
inflatsioon alates 1990 1.49 1.49
Kaevis Leost Kaevis Feed Leost
TOOTMISKULUD,s.h. USD/st €/t 0.00
Labor 0.39 1.34 0.42 4.58 1.44
Equipment 0.24 0.32 0.26 2.82 0.35
Steel 0.02 0.03 0.29 0.00
Fuel 0.20 0.36 0.22 2.42 0.39
Lube 0.06 0.25 0.07 0.75 0.27
Explosives 0.15 0.16 1.74 0.00
Tires 0.05 0.07 0.05 0.58 0.08
Construction material . . 0.03 1.08 0.04 0.40 1.16
Electricity 0.24 0.00 0.00 0.26
Reagents 1.3 0.00 0.00 1.40
Sales tax 0.00 0 0.00 0.00 0.00
Kokku 1.15 4.96 1.24 13.59 5.35
Väljamiskulu (kaevis+katend) M€ 0.00
Leostamiskulu M€ 0.00
Veokulu 1.00 km kaugusele
Veo maksumus 0.50 € / t.km 0.00
Jäätmekäitlus
ressursi- ja kohalikud maksud 0.00
maa korrastamine 0.00
üldkulud, 10 % 0.00
muud kulud, 5 % 0.00
KASVIKUD: 0.00
VAHETULEMUS 0.00
KULUM,sh.: 0.00
masinad, vajalik 0.14
masinad, võimalik 0.00
ehitised, vajalik 0.05
ehitised, võimalik 0.00
BRUTOKASUM 0.00
TULUMAKS 0 0.00
PUHASKASUM 0.00
nn. OMAHIND, kr/t 0.00
KÄIVE
A.SISSETULEK
PUHASKASUM 0.00
KULUM, s.h. 0.00
masinad ja seadmed 0.00
ehitised 0.00
LAEN JOOKSVA VÕLGNEVUSE KATTEKS 0.00
LAEN VARA SOETAMISEKS 2.08
KOKKU SISSETULEK 2.08
B.VÄLJAMINEK
RAJAMISKULU JA SEADMETE OST 2.00
LAENUST MAKSTUD KASVIKUD 0.08
JOOKSVA VÕLGNEVUSE KUSTUTAMINE 0.00
LAENU TAGASTAMINE (kulum+puhaskasum) 0 0.00
KOKKU VÄLJAMINEK 2.08
KASSA JÄÄK 0.00
AKTIVA
PÕHIKAPITAL, s.h. 0 2.00
masinad ja seadmed 0 1.00
ehitised 0 1.00
KULUMINE,s.h. 0 0.00
masinad ja seadmed 0 0.00
ehitised 0 0.00
JÄÄKVÄÄRTUS,s.h. 2.00
masinad ja seadmed 1.00
ehitised 1.00
KAPITAALMÄETÖÖD 0.08
KÄIBEKAPITAL 0.00
KOKKU 2.08
PASSIVA
VÕLG 0 2.08
OMAKAPITAL 0.00
KOKKU 2.08
TULU SISENORMI OTSING Norm >>>
10 aasta diskonteeritud kassavoog, milj.kr
10 aasta diskonteeritud investeeringud
ÄRIPLAANI HINNANG
Äriplaani rahuldav hind 55000 €/t
55 €/kg
Äril on mõtet, kui raskemetallide leotist (tuumainese kontsentraati) ostetaks hinnaga >55 €/kg.
Hinnanguliselt moodustab selline toore lõpp-produktide hinnast 10%.
Seega kujuneks tarbijal metallide tootmiskuluks >500 €/kg.
26
Raudkvartsiidi tuumaines on magnetiit, raua sisaldusega ≈60%
27
Voka rauamaagikaevandus
INCOME ESTIMATE
Voka Iron Mine
Year 2030
CAPITAL COST, M€
Depth factor 23
Mine 132
Gravity mill 22
Total 177
OPERATING COST, €/t.ROM
Depth factor 7.63
Mining 57.79
Separating 7.22
Total 72.63
PRODUCTION COSTS, €/t
Yield (concentrate/feed) 0.5
Market value 145
All without taxes and environmental costs
28
Kokkuvõte
Geoloogiline teave Eesti mineraalressursside kohta
on küllaldane ja piisav.
Fosforiidi ja kaasnevate kaeviste kasutamise
võimalused on ebaselged, lõpuni uurimata.
Probleemsete maarete hindamiseks tuleb
kompetentsetel ettevõtetel proovida esinduslikku
kivimmaterjali. Alles seejärel saab neid tunnistada
maavaradeks.
Tehniline proovimine peab olema projektipõhine –
tehtud kaevandamise projekti kohaselt, kõiki
keskkonnaohutuse nõudeid järgivalt.
29
Tänu kõigile !
Meeskonda kuuluvad magistrandid: Peeter Koll, Sander Kanter, Joosep Makke, Janno Lumiste ja bakatudeng Oskar Lesment
Projektide juhendajad: Enn Lüütre, Tõnu Tomberg, Veiko Karu, Jüri Nemliher.
Konsultant [email protected]