Rikastushiekka-alueen tulevaisuuden strategia

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä alustava hahmottelu rikastushiekka-alueen tulevaisuuden käyttö- ja parannusmahdollisuuksista.

Opinnäytetyön tulosten tarkastelua varten selvitettiin uuden patoturvallisuuslain sisältöä, patorakentamisen historiaa ja rikastushiekka-altaiden toimintaan liittyviä erityispiirteitä. Työssä huomioitiin myös patoturvallisuuteen liittyviä asioita selvittämällä patovaurioihin liittyviä seikkoja ja niiden todennäköisyyksiä sekä tehdasalueen patorakenteissa tapahtuneiden vaurioiden ennaltaehkäisyä ja monitorointia.

Varsinainen tulevaisuuden käyttöön liittyvä selvitys sisälsi laskennallisen arvion nykyisen rikastushiekka-alueen läjitysmahdollisuudesta, nykyisten altaiden optimointimahdollisuuden patorakennetta korottamalla ja muuttamalla, sekä arvioinnin laajennusmahdollisuudesta.

Rikastushiekka-altaiden täyttötilavuuden arvioitiin loppuvan pahimmassa tapauksessa alle viidessä vuodessa, mikäli rikastushiekkaa ei käytetä hyödyksi tai tehdä muutoksia rikastushiekka-altaisiin. Patorakennetta korottamalla tai allasaluetta laajentamalla saavutettaisiin laskelmien perusteella useita vuosia lisäaikaa täyttötilavuuden riittävyydelle. Patojen korotus ja altaiden laajennus nostaisi kuitenkin patovaurion syntymisen riskiä ja olisi kustannuksiltaan kohtalaisen suuri hyötyynsä nähden.

Kustannuksiltaan ja riskeiltään paras vaihtoehto allaskapasiteetin säilyttämisen kannalta olisi rikastushiekan riittävä hyötykäyttö tehdasalueella tai ulkopuolisissa kohteissa. Mikäli riittävää hyötykäyttöä ei olisi mahdollista toteuttaa, niin rikastushiekkaa läjitettäisiin varastokasoille lähelle rikastushiekka-altaita. Rikastushiekan läjityksellä on mahdollista saavuttaa lisäkapasiteettia rikastushiekka-altaille kohtuullisen nopeasti.

The main goal of this study was to evaluate different possibilities for the future use of the tailings ponds and find alternative solutions for the present operation.

This study compiles information from the new Finnish laws of dam safety, the history of tailings dams and special features concerning operation of tailings ponds. Tailings dams’ safety has been considered by the means of typical tailings dams’ failure modes and their probabilities. Also preventing and monitoring of possible dam failures has been taken into consideration.

The future operation of the tailings ponds has been studied on three basic fields. These fields were evaluation of the current capacity of the tailings ponds, optimisation of present operation by rising or modifying the dam structure and estimation of costs and capacity of extension of ponds.

The calculations made for this study showed that in the worst case the capacity of the tailings ponds is capable to handle flotation sand less than five years without utilization of it. Rising of dams and extension of ponds would give several years’ additional capacity for the tailings ponds area. This could, however, increase the risk of dam failure and would not be cost-efficient considering the overall benefits.

The result of the study has shown that the most cost-efficient way of increasing and preserving the tailings ponds capacity is utilization of flotation sand. If utilization cannot be executed sufficiently storage of filtration sand in heaps next to tailings ponds would be the next option. Increase in tailings ponds capacity can be obtained relatively fast by storaging filtration sand in stockpiles.