Kohti kestävämpää tulevaisuutta – GEOMINS-projekti tarjoaa vaihtoehtoja kaivosten rikastusjätteen käsittelyyn
Hiljattain päättyneessä GEOMINS-projektissa otettiin askeleita kohti turvallisempaa rikastusjätteen käsittelyä ja kestävämpiä rakennusmateriaaleja. Suomen Akatemian rahoittamassa Oulun yliopiston projektissa tutkittiin mahdollisuuksia hyödyntää rikastusjätettä rakennusmateriaalien raaka-aineena. Lupaavat tutkimustulokset auttavat matkalla kohti hiilineutraalia yhteiskuntaa.
Kaivostoiminnassa syntyvän rikastusjätteen hävittäminen on aina muodostanut ison ongelman kaivosteollisuudelle ja aiheuttanut ympäristöongelmia vielä kaivoksen sulkeuduttuakin. Rikastusjäte varastoidaan lietteenä rikastushiekka-altaisiin, jonka liukenemat voivat saastuttaa pinta- ja pohjavesiä sekä maaperää.
Rikastushiekkaa voidaan käsitellä eristämällä se ympäristöstään suojaavilla kerroksilla, stabiloimalla kemikaaleilla tai näiden molempien menetelmien yhdistelmällä. Kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti kaatopaikalle päätyvän jätteen määrä tulisi kuitenkin pyrkiä minimoimaan. Tästä inspiroituneena Oulun yliopiston tutkijat päättivät syventyä tutkimaan rikastusjätteen hyödyntämismahdollisuuksia, ja GEOMINS-projekti sai alkunsa.
Roskasta rahanarvoiseksi
Projektin tavoitteena oli tehdä rikastushiekasta betonin tai keraamien kaltaisia materiaaleja, geopolymeerejä. Rikastushiekka sisältää runsaasti aluminosilikaatteja, joita voidaan käyttää geopolymeerien lähtöaineena. Sitä ennen rikastushiekka on kuitenkin esikäsiteltävä reaktiivisuuden kasvattamiseksi. GEOMINS-projektissa mekaaninen esikäsittely paransi tuotetun materiaalin puristuslujuutta. Projekti myös todisti, että rikastushiekasta voidaan valmistaa korkealujuuksista keraamia lämpökäsittelyn avulla.
Eniten kiinnostusta GEOMINS-projektissa herätti magnesiumpohjaisten rikastushiekkojen hiilensitomispotentiaali. Rikastushiekkojen mineralogia oli suotuisa hiilidioksidin lisäämiselle niiden rakenteeseen. Tämä myös kasvatti prosessissa tuotettujen rakennusmateriaalien mekaanista suorituskykyä. Projektissa tuotettiin rakeistettuja, alkaliaktivoituja rikastushiekkoja, jotka kovetettiin hiilidioksidin avulla. Tällä tavalla käsitellyt rakeet vastaavat lujuudeltaan markkinoilla olevia kaupallisia kevyitä runkoaineita.
GEOMINS-projektin tulokset tarjoavat turvallisempia vaihtoehtoja rikastusjätteen käsittelyyn. Parempi ymmärrys suomalaisten rikastushiekkojen ominaisuuksista ja mineralogiasta raivaa tietä niiden käytölle runkoaineiden, sementin ja komposiittien kaltaisten arvokkaiden materiaalien tuotannossa.
GEOMINS-projektia seuraavissa tutkimushankkeissa tullaan keskittymään yksityiskohtaisesti suomalaisten rikastushiekkojen potentiaaliin sitoa hiilidioksidia itseensä. Lisäksi on tärkeää tutkia tuotettujen materiaalien pitkäaikaiskestävyyttä ennen niiden kaupallistamista.
