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