Lähdekoodi sivulle Rikastuskemikaalipäästöt

[[Luokka:Päästö]]
{{ensyklopedia|edistyminen=Täysluonnos}}
{{Minera_Riskinarviointi}}

Vastuuhenkilö: Lauri Solismaa

==Kysymys==

Minkälaisia kemikaaleja rikastusprosesseissa käytetään, kuinka suuri osa käytetyistä kemikaaleista normaalisti kulkeutuu prosessin ulkopuolelle ja sitä kautta mahdollisesti ympäristöön?

==Vastaus==


Rikastuskemikaalien käytön perusteella rikastusprosessit voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään. Ryhmään jossa käytetään merkittäviä määriä rikastuskemikaaleja ja ryhmään jossa ei käytetä. 
Menetelmiä, joissa ei juurikaan tarvita kemikaaleja, ovat mm. mineraalien magneettisuuteen ja tiheyseroihin perustuvat menetelmät. Kemikaali-intensiivisempiä menetelmiä ovat vaahdotus ja liuotus. <ref>Lukkarinen, T. (1987): Mineraalitekniikka. Osa 2: Mineraalien rikastus. Helsinki, Insinööritieto Oy. 442 s. ISBN 951-795-147-7</ref>.



'''Vaahdotus'''
{| {{prettytable}}
|+ '''Taulukko 1. Esimerkkejä sulfidimalmien vaahdotuksessa yleisimmin käytettävistä kemikaaleista.'''
<ref name=NPI>Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011</ref>.
| '''Kemikaaliryhmä'''
| '''Esimerkkikemikaaleja'''
|----
| Kokoojakemikaalit
| Ksantaatit, kemiallinen yleiskaava R-O-CS2-Me, jossa hiilivetyryhmä yleensä etyyli-, isopropyyli-,
isobutyyli-, tai amyyliryhmä ja metalliryhmänä Na tai K
Ditiofosfaatit, kemiallinen yleiskaava (RO)2 = P = S2-M, esim. Danafloat
Ditiofosfinaatit, kemiallinen yleiskaava esim. Aeorphine (C4H9)2-P-(S)-S-Na
|----
| Vaahdotteet
| Terpeeniyhdisteet, joita saadaan puunjalostusteollisuudesta terpeenin tislausprosessista
sivutuotteena (esim. Sylvapine)
Pitkäketjuiset alkoholit, esim. Montanol
Eetterit, esim. Dowfroth vaahdotteet kuten esim. polypropyleeni-glykooli-metyylieettereitä [CH3-
(OC3H6)n -OH]
|----
| pH:n säätäjät
| Rikkihappo (H2SO4)
Kalkki joko hienokalkkina Ca(OH)2 tai poltettuna kalkkina CaO
|----
| Redox-potentiaalin säätäjät
| Rikkihappo, jolla potentiaalia säädetään positiiviseen suuntaan (hapetus)
Natriumsulfidi, jolla potentiaalia säädetään negatiiviseen suuntaan (pelkistys)
|----
| Aktivaattorit 
| Aktivaattorit Kuparisulfaatti, jota käytetään sinkkivälkkeen ja rautakiisujen aktivointiin
|----
| Painajat
| Sinkkisulfaatti, jota käytetään erityisesti sinkin painamiseen kuparivaahdotuksessa
CMC eli karboksimetyyliselluloosa, jota käytetään silikaattimineraalien painamiseen sulfidien
vaahdotuksessa
Tärkkelys, jota käytetään silikaattimineraalien painamiseen sulfidien vaahdotuksessa
Na-dikromaatti, jota käytetään esim. lyijyn painamiseen kupari-lyijyerotuksessa
(voimakas ja myrkyllinen hapettava kemikaali)
Natriumsyanidi, jota käytetään esim. sinkin painamiseen kuparivaahdotuksessa. Käyttö perustuu
sen taipumukseen muodostaa helposti kompleksiyhdisteitä. Kullan rikastuksessa syanidi toimii
kullan liuottimena (erittäin myrkyllinen kemikaali)
|----
| Apuaineet
| Flokkulantit, joita käytetään sakeutuksen ja selkeytyksen apuaineina (esim. polyakryyliamidit)
Vaahdonestoaineet, joita käytetään vaahdon tappamiseen esim. pumpuilta
Suodatuksen apuaineet (yleisin Al-sulfaatti) 
|----
|}


'''Liuotusmenetelmät'''

•	Bioliuotus (bakteerit)

•	Kemiallinen liuotus (hapot tai syanidi)


'''Kulkeutuminen ympäristöön'''


Rikastuskemikaaleista päätyy karkeasti arvioiden rikastehiekka-alueelle noin 1-5% <ref name=NPI>Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011</ref> <ref>Pasanen, A., Lyytikäinen, M., Solismaa L., Keronen J., 2011. Nonyylifenolietoksylaatin kulkeutuminen ja haitallisuuden arviointi Yara Suomi Oy:n Siilinjärven tehdas- ja kaivosalueella. Tutkimusraportti. </ref>. Se, kuinka paljon kemikaaleista päätyy jätevesien mukana suljetun vesikierron ulkopuolelle, riippuu rikastuskemikaalien ominaisuuksista, sekä olosuhteista joihin ne joutuvat rikastushiekka/saostusaltaalla sekä poistuessaan kierrosta. Rikastuskemikaaleista kokoojakemikaalit ja flokkulantit ovat tyypillisesti sellaisia, joista ei aiheudu kovin merkittävää päästöä vesiin, koska valtaosa kemikaalista tarttuu rikasteeseen, mikäli annostelumäärä on sopiva <ref name=NPI>Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011</ref>. Esimerkiksi yleisesti kokoojina käytetyt ksantaatit hajoavat rikastushiekka-alueella hydrolyyttisesti rikkihiileksi (CS2), joka haihtuu ilmaan. Päästölaskennassa voidaan olettaa että kaikki rikkihiilipäästöt tapahtuvat ilmaan. Lämpö ja alhainen pH kiihdyttävät prosessia.<ref> 2001 National Pollutant Inventory: Emission Estimation Technique Manual for mining, Version 2.3 </ref> Ksantaattien ja mäntyöljyn on todettu olevan vesieliöille haitallisia jo suhteellisen pieninä pitoisuuksina. Liukoiset metallit (esim. Cu, Cd, Pb) lisäävät edelleen ksantaattien haitallisuutta <ref>Bertills, U., Björklund, I., Borg, H. & Hörnström, E. 1986. Biological effects of xanthates. Report no 3112 from the National Swedish Environment Protection Board, Solna, Sweden.</ref> <ref> Arizona Chemical 2008. SylvapineTM421. Safety data sheet. http://www.arizonachemical.com/Global/MSDS/EU_MSDS/SYLVAPINE%e2%84%a2%20421_English.pdf. Accessed 26.5.2010. </ref> ja mäntyöljy voi lisätä veden biologista hapenkulutusta, mikä voi johtaa kalakuolemiin.

Fosforipitoisia kokoojia käytettäessä voi ylimääräisestä kokoojan käytöstä aiheutua vesiin ravinnekuormitusta. Rikkihapon käyttö voi aiheuttaa merkittäviä sulfaattipäästöjä <ref>Heikkinen, P. M., Korkka-Niemi, K., Lahti, M., Salonen, V.-P. 2002. Groundwater and surface water contamination in the area of the Hitura nickel mine, western Finland. Environmental Geology 42 (4), 313-329</ref> <ref>Heikkinen, P. M., Räisänen, M. L., Johnson, R. H. 2009. Geochemical characterization of seepage and drainage water quality from two sulphide mine tailings impoundments: Acid
mine drainage vs. neutral mine drainage. Mine Water and the Environment 28:30-49. </ref>. Sulfaatti ei hajoa eikä useinkaan saostu rikastushiekka-altaassa.


Kemiallisessa liuotusprosessissa käytetty syanidi hajoaa helposti mm. hapen vaikutuksesta ja se hajotetaan pois jätevesistä, joten sitä voi joutua jätevesien mukana ympäristöön vain pieniä määriä <ref name=NPI>Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011</ref>. 


Koska rikastamoiden tarkat prosessikuvaukset ovat luottamuksellista tietoa, johon ainoastaan viranomaiset pääsevät käsiksi, on riskin arviointi tehtävä saatuja tietoja käyttäen ja hyödyntäen esim. kemikaalien riskinarviointiin kehitettyjä ohjelmia kuten EUSES<ref>EC, 2004, European Union System for the Evaluation of Substances 2.0 (EUSES 2.0). http://ecb.jrc.it, Kehitetty Euroopan Kemikaalivirastolle RIVM:n (National Institute of Public Health and the Environment Bilthoven, Alankomaat) toimesta (RIVM Report no. 601900005). </ref> <ref>Kemikaalin häiriöpäästön ympäristöriskinarviointi EUSES-mallilla. Sirkka Koskela, Jyri Seppälä, Marja-Riitta Hiltunen ja Tuomas Mattila, 2006. Suomen ymparistökeskuksen raportteja 5/2006, 31 s.URN:ISBN:9521122579, ISBN 952-11-2257-9 (PDF)</ref>.


{| {{prettytable}}
|+ '''Taulukko 2. Kemikaalitietolähteitä'''
<ref>Kemikaalin häiriöpäästön ympäristöriskinarviointi EUSES-mallilla. Sirkka Koskela, Jyri Seppälä, Marja-Riitta Hiltunen ja Tuomas Mattila, 2006. Suomen ymparistökeskuksen raportteja 5/2006, 31 s.URN:ISBN:9521122579, ISBN 952-11-2257-9 (PDF)</ref>.
| '''Tietokanta'''
| '''Mitä tietoa erityisesti'''
| '''www-osoite'''
|----
| BIODEG
| Biologista hajoamistietoa
|www.syrres.com/esc/efdb.htm
|----
| CHEMFATE
|Kemiallista hajoamistietoa
|www.syrres.com/esc/efdb.htm
|----
| CERI/MITI
|Hajoaminen ja kertyminen
|http://qsar.cerij.or.jp/cgi-bin/DEGACC/index.cgi?E
|----
| ECOTOX 
| Vaikutukset eliöihin, kasveihin ja luontoon
| http://epa.gov/ecotox
|----
| Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
| Terveys- ja ympäristövaikutukset 
| http://toxnet.nlm.nih.gov/
|----
| Kemikaalien ympäristötietorekisteri
| Fys.-kem.tiedot, ekotoksisuus, pysyvyys, kertyvyys
| www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=59366&lan=fi
|----
| Onnettomuuden vaaraa aiheuttavat aineet
| Fys.-kem.tiedot, terveysvaara, ympäristövaikutukset 
| www.ttl.fi/internet/ova/index.html
|----
| IUCLID* ja EU asetuksen 793/93EEC mukaiset riskinarviot
| Fys.-kem.tiedot, käyttäytyminen ympäristössä, terveys- ja ympäristövaikutukset
| http://ecb.jrc.it/esis/
|----
| Environmental Health Criteria 
| Arvioitua tietoa kemikaalien käyttäytymisestä ympäristössä, terveys- ja ymp.vaikutukset
| www.inchem.org/pages/ehc.html
|----
| Käyttöturvallisuustiedote
| Fys.-kem.tiedot, ekotoksisuus, pysyvyys, liikkuvuus
| Käyttöturvallisuustiedotteet saatavissa kemikaalien valmistajilta tai jälleenmyyjiltä.
|----
|}

==Katso myös==

* [[Rikastusprosessit]]

{{minera}}

==Viitteet==

<references/>

==Katso myös==

{{mfiles}}