Kovettuvien kaivostäyttömateriaalien ympäristöominaisuudet
Karjunen, Eetu (2021)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021122290472
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021122290472
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tutkittiin kovettuvien kaivostäyttömateriaalien aiheuttamia vaikutuksia kaivoksen kuivatusveden laatuun. Kovettuvan kaivostäytön käyttö on lisääntynyt maailmalla sen hyväksi havaittujen ympäristö- ja tukirakenneominaisuuksien vuoksi. Tavoitteena oli myös tarkastella, voisiko kovettuvan kaivostäytön sideaineena käytettävää sementtiä korvata osittain metalliteollisuudessa muodostuvalla masuunikuonalla. Työn tilaajana toimi Geologian tutkimuskeskus.
Tutkimusmenetelmänä käytettiin JAR–liuotuskokeita, jotka tehtiin Savonia-ammattikorkeakoulun vesilaboratoriossa. JAR–kokeissa maanalaisen kaivoksen kuivatusveteen sekoitettiin sementoitua pastatäyttöä mallintavista kappaleista tehtyjä jauheita 24 tunnin ajan. Tutkimustuloksia tarkasteltiin vertailemalla liuosten pH:ta, sähkönjohtavuutta sekä anioni- ja metallipitoisuuksia pelkän kuivatusveden ominaisuuksiin sekä kuivatusveden ja rikastushiekan välisen liuotuskokeen tuloksiin. Masuunikuonan osuus vaihteli kaivostäyttökappaleiden välillä, jotta vesistä pystyttiin seuraamaan sen käytöstä aiheutuvia muutoksia. Työn teoriaosassa keskityttiin pastatäytöissä tapahtuviin reaktioihin, jotka voivat aiheuttaa vaikutuksia ympäristöön.
Tutkimuksissa havaittiin, että kovettuvista pastatäyttöjauheista liukeni vähemmän metalleja ja sulfaatteja kaivoksen kuivatusveteen vuorokauden aikana, kuin pelkästä rikastushiekasta. Sideaineen lisäämisen havaittiin nostavan kuivatusveden pH:ta aiheuttaen useiden ympäristölle haitallisten metallien muuttumisen niukkaliukoisemmiksi, jolloin ne sitoutuvat täytekappalejauheeseen ja suodattuvat pois vesinäytteistä. Osa pastatäytössä käytettävästä sementistä voidaan korvata masuunikuonalla ilman merkittäviä vaikutuksia kaivoksen kuivatusveden koostumukseen lyhyellä aikavälillä. Tässä työssä syntyneitä kaivoksen kuivatusvedellä käsiteltyjä täytekappalejauheita voidaan tutkia jatkossa, niissä mahdollisesti tapahtuneiden mineralogisten muutosten selvittämiseksi.
Tutkimusmenetelmänä käytettiin JAR–liuotuskokeita, jotka tehtiin Savonia-ammattikorkeakoulun vesilaboratoriossa. JAR–kokeissa maanalaisen kaivoksen kuivatusveteen sekoitettiin sementoitua pastatäyttöä mallintavista kappaleista tehtyjä jauheita 24 tunnin ajan. Tutkimustuloksia tarkasteltiin vertailemalla liuosten pH:ta, sähkönjohtavuutta sekä anioni- ja metallipitoisuuksia pelkän kuivatusveden ominaisuuksiin sekä kuivatusveden ja rikastushiekan välisen liuotuskokeen tuloksiin. Masuunikuonan osuus vaihteli kaivostäyttökappaleiden välillä, jotta vesistä pystyttiin seuraamaan sen käytöstä aiheutuvia muutoksia. Työn teoriaosassa keskityttiin pastatäytöissä tapahtuviin reaktioihin, jotka voivat aiheuttaa vaikutuksia ympäristöön.
Tutkimuksissa havaittiin, että kovettuvista pastatäyttöjauheista liukeni vähemmän metalleja ja sulfaatteja kaivoksen kuivatusveteen vuorokauden aikana, kuin pelkästä rikastushiekasta. Sideaineen lisäämisen havaittiin nostavan kuivatusveden pH:ta aiheuttaen useiden ympäristölle haitallisten metallien muuttumisen niukkaliukoisemmiksi, jolloin ne sitoutuvat täytekappalejauheeseen ja suodattuvat pois vesinäytteistä. Osa pastatäytössä käytettävästä sementistä voidaan korvata masuunikuonalla ilman merkittäviä vaikutuksia kaivoksen kuivatusveden koostumukseen lyhyellä aikavälillä. Tässä työssä syntyneitä kaivoksen kuivatusvedellä käsiteltyjä täytekappalejauheita voidaan tutkia jatkossa, niissä mahdollisesti tapahtuneiden mineralogisten muutosten selvittämiseksi.