Kaivospölyt hyödynnettäväksi sivuvirraksi

Kaivostoiminnassa on lukuisia pölyä synnyttäviä kohteita, jotka ilman hallintatoimia lisäävät pienhiukkaspäästöjä. Ihanteellisessa tilanteessa pöly otetaan talteen ja palautetaan prosessiin raaka-ainesivuvirtana.

Suomalaisissa kaivoksissa tuotetaan arvokkaita metalleja, kuten kultaa, kromia, nikkeliä, litiumia ja kobolttia. Tuotannon aikana syntyvät pölyt ovat terveydelle haitallisia pienhiukkaspäästöjä, mutta samalla potentiaalisesti arvokas sivuvirta. Käyttämällä uusinta teknologiaa voidaan pölyt ottaa talteen uudelleenhyödynnettävässä muodossa, samanaikaisesti vähentäen päästöjä ja tuottaen rahaa.

Yksinkertaistettuna kerätyn pölyn arvon määrittää seuraava yhtälö:

malmin metallipitoisuus * metallin arvo * kerätyt tonnit – mahdolliset jatkokäsittelyn kulut

Kultakaivoksen prosessissa yhden kohteen osalta se voi tarkoittaa esimerkiksi 2 grammaa per tonni kultaa * 120 € per kultagramma * 2 tonnia pölyä päivässä * 365 päivää vuodessa = 175,000 € vuodessa ennen jatkokäsittelyn kuluja. Jos taas malmin kultapitoisuus on 5 grammaa tonnilta, nousee summa 438,000 euroon vuodessa.

Pölyn sisältämä metallimäärä ei välttämättä vastaa täysin malmin syötepitoisuutta. Metallien jakautuminen hienoainekseen voi vaihdella murskauksen ja muun käsittelyn vaikutuksesta, myös parantaen pitoisuutta.

Jatkokäsittelyn kustannukset taas vaihtelevat laajasti metallin ja prosessin mukaan, mutta prosessipölyn ollessa valmiiksi hienojakoista, se voi soveltuvissa kohteissa esimerkiksi kokonaan ohittaa verrattain energiaintensiivisen jauhatusprosessin. Lisäksi uudessa, virtausdynamiikkaan perustuvassa teknologiassa kerätty pöly palautuu erikseen karkeassa ja hienossa jakeessa, mahdollistaen jakeiden koostumuksen ja jatkokäsittelyn soveltuvuuden arvioinnin erikseen.

Talteen otettavan pölyn kannalta kiinnostavia kohteita ovat esimerkiksi prosessivaiheet, joissa pölyä syntyy jatkuvasti ja paikallisesti: murskaus, jauhatus, seulonta ja materiaalin pudotus- ja lastauspisteet.

Murskaimet ovat esimerkkejä kaivostoiminnan tavanomaisista hajapölyn lähteistä, joissa tehokas kohdepölynpoisto on täysin toteutuskelpoista.

Parhaimmillaan arvoa voidaan kerätä rikastusprosessin jälkeisistä kohteista, kuten esimerkiksi valmiiden rikasteiden lastauksesta. Silti myös vähemmän metalleja sisältävät pölyt voivat sisältää yllättävää taloudellista arvoa, kun huomioon otetaan vähentyneet jätehuolto- ja siivouskustannukset.

Uudesta teknologiasta ja bisnesmallista avautuvat mahdollisuudet

Kaivostoiminnan pölyjen hyödyntämistä on perinteisesti jarruttanut vedettömien järjestelmien merkittävät CAPEX-investointitarpeet, jotka kilpailevat suoraan tuotantoa parantavien investointien pääomista. Myös suodatinkankaisiin perustuvan teknologian kunnossapidolliset ja muut operatiiviset haasteet ovat osaltaan lannistaneet investointihaluja.

Filtrabitin kehittämää, virtausdynamiikkaan perustuvaa teknologiaa tarjotaan leasing-mallilla, jonka ansiosta alkuinvestoinnit pienenevät murto-osaan, ja huoltojen sekä varaosien sisältyessä palveluun, sen kulut pysyvät vakiona. Pölynhallinnan kustannusten vertaamisesta talteen otetun materiaalin arvoon tulee siten yksinkertaista, ja kaivos voi keskittyä pölynpoiston sijaan omaan tuotantoonsa.

Modulaarisuuden ansiota uutta teknologiaa voidaan sijoittaa suoraan sinne, missä pölynpoistosta saadaan suurimpia hyötyjä – täydentämään olemassa olevaa pölynpoistoa tunnetuissa ongelmakohdissa – ilman suuria kokonaispölynpoiston uudistamiseen tarvittavia investointeja.

Väliaikaisesta kastelusta todelliseen talteenottoon

Kaivosalalla globaalisti käytetään vielä laajasti vettä pölynhallintaan. Materiaalimassojen kastelulla pölyä voidaan tiettyyn pisteeseen asti ennakoivasti sitoa, mutta myös jo ilmaan päässeiden pölyhiukkasten pudottamiseen kulutetaan valtavia vesimääriä vaihtelevalla menestyksellä. Näkyvää pölyä saadaan vähennettyä vesisumutykeillä, mutta kaikkein vaarallisimmat, mikrometriluokan pienhiukkaset kiertävät kokoluokaltaan moninkertaisesti suurempia vesipisaroita niiden aiheuttaman ilmavirran ansiosta.

Perustavanlaatuinen puute vesisumuun perustuvissa ratkaisuissa kuitenkin on, että materiaalia ei kerätä lainkaan talteen. Pudotettukin partikkeli leviää ympäristöön tai kaluston päälle, josta se aikanaan kuivuu ja on taas alttiina hengitysilmaan päätymiselle. Veden käytön lukuisista muista haasteista Suomessa kenties keskeisimpänä on pakkassää, joka estää veden käytön erityisesti pohjoisessa karkeasti puolet vuodesta.

Pakollisesta pahasta järkevään kiertotalousratkaisuun

Tietoisuuden lisääntyessä pienhiukkaspäästöjen vaikutuksista sekä globaaliin kuolleisuuteen että työperäisiin sairauksiin, voimme olla varmoja siitä, että EU:n asettamat raja-arvot jatkavat suuntaansa kohti nollaa. Tiukentuviin pienhiukkaspäästörajoihin pääseminen vaatii joka tapauksessa pölynpoiston merkittävää uudistamista lähes jokaisella kaivoksella. Sen voi tehdä valtavilla investoinneilla keskuspölynpoistoon tai muuttamalla eniten pölyävät ongelmakohdat tuottaviksi sivuvirroiksi.

Kysykäämme siis jokainen itseltämme: kuinka paljon arvokkaita luonnonvaroja annamme vuosittain levitä pölynä ilmaan?

Aiheesta lisää FinnMateria -messuilla

Keskiviikkona 4.11. klo 11.00 FinnMateria -messujen Copper -tietoiskulavalla Filtrabitin Antti Kokkosen puheenvuoro Kaivospölyt hyödynnettäviksi sivuvirroiksi

Antti Kokkonen työskentelee Filtrabitilla Business Development Managerina ja vastaa yhtiön liiketoiminnan kehittämisestä Pohjoismaiden teollisuusmarkkinoilla. Hänellä on yli 10 vuoden kokemus prosessiteollisuudesta useammalta eri teollisuuden alalta. Viime vuosina hänen työnsä on keskittynyt erityisesti kaivos- ja metalliteollisuuden pölynhallintaan sekä pölyjen talteenoton hyödyntämismahdollisuuksiin. Koulutukseltaan hän on prosessiautomaation diplomi-insinööri Oulun yliopistosta.