Kolme neljäsosaa Suomen jätteistä tulee kaivoksilta. Louhitusta malmista jätettä eli rikastushiekkaa ja sivukiveä voi olla yli 95 prosenttia. Maailmalla tutkitaan nyt, löytyisikö kaivosteollisuuden sivuvirroille järkevää ja kustannustehokasta käyttöä.
Monissa rikastushiekka-altaissa muhii yhä rahanarvoista sisältöä.
– Vanhoissa rikastushiekoissa on arvokkaita metalleja sellaisina pitoisuuksina, ettei niitä aiemmilla tekniikoilla saatu talteen. Metallien hinnatkin olivat sellaiset, että kaikkea ei kannattanut ottaa, toteaa Kiertotalous-yksikön päällikkö Jouko Nieminen Geologian tutkimuskeskuksesta.
Rikastushiekkakasoissa metallipitoisuus voi olla jopa korkeampi kuin yhä köyhemmiksi käyneissä neitseellisissä malmioissa. Metallien hintakehityskin motivoi perkaamaan hiekkakasat. Keinoja metallien erottamiseksi kehitetään sekä tutkimuslaitoksissa että kaivosyhtiöissä. Esimerkiksi VTT on tutkinut tärkeiden akkumetallien, koboltin ja nikkelin talteenottoa jätevirroista. Rikastushiekan koboltista onnistuttiin bioliuotuksella erottamaan 90 prosenttia.
Kaivoksilla rikastushiekat lojuvat yhä koskemattomina. Näin myös pääosin nikkeliä ja kuparia tuottavalla Bolidenin Kevitsan kaivoksella Sodankylässä.
– Toivomme että tulevaisuudessa löytyy prosessi, jolla voidaan erottaa ne vihoviimeiset metallit teknis-taloudellisesti kannattavasti. Ihan vielä sellaista ei ole löytynyt, sanoo vanhempi asiantuntija Sami Hindström Kevitsasta.
Metallista tulevien tuottojen pitäisi kattaa oman liuotuslaitoksen rakentaminen tai kuljetuskulut muualle Suomeen.
Ruotsissa laskutoimitus on saatu jo plussan puolelle. Kaivosyhtiö LKAB aikoo avata laitoksen, jossa kaivosjätteestä erotetaan fosforin lisäksi harvinaisia maametalleja. Elektroniikassa ja sähköautoissa tarvittavien harvinaisten maametallien kauppaa hallitsee tällä hetkellä Kiina, joten niiden tuotanto EU:n sisällä on myös huoltovarmuuskysymys.
Maalin raaka-ainetta kaivosjätteestä
Suomessa rikastushiekan perkaussuunnitelmissa ollaan pisimmällä Kajaanissa. Otanmäki Mine osti lähes 10 miljoonaa tonnia vanhaa rikastushiekkaa, josta se aikoo erotella maaliteollisuudessa käytettävää ilmeniittiä. Lopullista investointipäätöstä odotetaan tänä vuonna.
Ilmeniitti on esimerkiksi mineraalista, joka ei ole metalli, mutta käyttökelpoinen kaivosjäte kuitenkin. Sellaisia ovat myös mineraalit, joita voidaan käyttää esimerkiksi korvaamaan betonin ainesosia.
Tutkimusprofessori Tommi Kauppila GTK:sta arvioi, että rikastushiekkakasojen hyödyntämisestä tuleekin taloudellisesti kannattavaa vasta, kun niistä voidaan erottaa sekä metallit että rahanarvoiset mineraalit samalla kertaa.
– En usko, että tästä ollaan kovin kaukana, koska sekä metallien että mineraalien talteenotossa on projekteja lähdössä liikkeelle. Uskon, että olemme todella lähellä sitä, että toiminta saadaan kannattavaksi, Kauppila toteaa.
Kaivosjätettä hyödyntämällä voidaan säästää neitseellistä raaka-ainetta ja hiilidioksidipäästöjä.
“Rikastushiekka on oiva kandidaatti hiilensidontaan”
Kaivosalue voisi toimia myös hiilinieluna. Rikastushiekan hiilensidontaa tutkitaan niin kaivosyhtiöiden kuin tutkimuslaitosten laboratorioissa.
Silikaattipitoisten mineraalien kyky sitoa hiilidioksidia mineraalikarbonoinnin kautta on tunnettu jo pitkään, kertoo tutkija Marjaana Karhu VTT:tä. Kiinnostus rikastushiekan hiilinielupotentiaaliin on kuitenkin kasvanut vasta, kun hiilidioksiditonnin hinta ja metallien kysyntäennusteet ovat kääntyneet jyrkemmin yläviistoon.
– Hieno rikastushiekka on oiva kandidaatti hiilensidontaan, koska siinä on paljon pinta-alaa, jonka kanssa hiilidioksidi voi reagoida, Karhu toteaa.
Luonnossa hiilidioksidia sitoutuu kiviaineksen rapautuessa, mutta prosessi on armottoman hidas. Suurin haaste onkin Karhun mukaan se, miten rikastushiekkojen hiilensidonnasta saadaan kustannus- ja energiatehokasta. Reaktioita on mahdollista kiihdyttää vaikkapa lämpötilaa ja painetta nostamalla, mutta samalla kasvaa energiankulutus.
Mineraalien kyky sitoa hiilidioksidia vaihtelee.
– Jos reaktioita saadaan kiihdytettyä, on mahdollista hyödyntää myös mineraaleja, jotka eivät ole luonnostaan niin reaktiivisia, Karhu toteaa.
Hiilinielumahdollisuuksia tutkitaan parhaillaan muiden muassa Åbo Akademin johdolla. Tavoitteena on löytää toimiva tapa magnesiumpitoisen rikastushiekan hiilensidontaan. Ratkaisulle olisi käyttöä esimerkiksi Outokummun Kemin tehtaalla, josta lähetetään rikastushiekkanäytteitä Turkuun.
Magnesium kiinnostaa, koska hiilidioksidin kanssa reagoidessaan se muuttuu magnesiumkarbonaatiksi, joka puolestaan sopii rakennusteollisuuden raaka-aineeksi. Sodankylän Viiankiaavalle kaivosta suunnitteleva Anglo American tutkii samaa asiaa tahollaan.
Olisiko “sivukivien Tinderistä” iloa ?
Osa rikastushiekasta on perinteisesti käytetty kaivosalueilla kaivosonkaloiden täyttämiseen, teiden pohjiin ja patoaltaiden rakenteisiin. Litiumkaivosta Kaustiselle puuhaavassa Keliberissä on pohdittu rikastushiekan sopivuutta betoniteollisuuden raaka-aineeksi.
– Emme ole laskeneet sen varaan, että siitä varsinaisesti rahallista hyötyä olisi. Mutta sekin on tietysti säästöä, jos se saadaan pois meidän läjitysalueelta, Keliberin ympäristöpäällikkö Kari Wiikinkoski sanoo.
Rikastushiekkaa suurempi jätekuorma kaivoksilla tulee sivukivistä. Niitä on myyty tienrakennukseen ja tuulimyllyjen pohjiin silloin, kun kivien laatu on siihen riittänyt. Sivukivien hyötykäyttö on kuitenkin ollut vähäistä ja sattumanvaraista. Useimmiten se on tyssännyt kuljetuskustannuksiin. Sivukiveä kannattaa rahdata vain muutaman kymmenen kilometrin päähän.
Hyötykäytön vauhdittamiseksi on visioitu monia keinoja kuljetustuesta “sivukivien Tinderiin”, josta rakennusyhtiöt voisivat klikata jo etukäteen mieleisensä lastin. Kaivosyhtiöitä voisi myös verottaa kaivannaisjätteestä tai määrätä rangaistuksia suurista sivukivikasoista, mutta kaivosalalla nämä keinot eivät odotetusti innosta.
Kaivosten kiertotalous kaipaa uusia yrityksiä
Käytännön ratkaisuja kaivosjätteen hyötykäytölle aletaan etsiä Työ- ja elinkeinoministeriön nimittämässä työryhmässä ympäristövastuun työelämäprofessorina toimivan Hannele Pokan johdolla.
Ryhmässä on ainakin tutkimuslaitoksia, kaivosyhtiöitä ja rakennusyhtiöitä.
– On selvää, että uusia toimijoita tarvitaan, sillä perinteiset kaivokset eivät välttämättä ole innostuneita kivikasojensa ja rikastushiekkakasojensa uudelleenkäyttöön. Se tarjoaa mahdollisuuksia uusille toimijoille, Pokka toteaa.
Kyse on paitsi taloudesta, myös ympäristöstä. Pokka muistuttaa, että kaivosten kivikasoista on haittaa ympäristölle pitkään sulkemisen jälkeenkin.
Ajatus jätteettömästä kaivoksesta tuntuu useimmista utooppiselta. Maanalaista kaivosta Sodankylän Viiankiaavalle suunnittelevan Sakatti Miningin toimitusjohtaja Pertti Lamberg kuitenkin sanoo, että sellainen on tavoitteena.
– Vielä ei olla siinä. Mutta meillä on kymmenen vuotta aikaa.
Lue lisää:
Mitä ajatuksia juttu herätti? Voit osallistua keskusteluun Yle Tunnuksella 23.3. kello 23 saakka.