Georange Environmental Test Site Vad händer inom gruvmiljöforskningen? Projektet Georange

Transkript

1 Georange Environmental Test Site Vad händer inom gruvmiljöforskningen? Projektet Georange Projektägare: Georange Ideella Förening Period: 1 juli juni 2011 Fem insatsområden En återkommande internationell mötesplats (EuroMineExpo) Ett nätverk av företag (Marknadsföring, kompetensförsörjning m m ) En ökad dialog (Markanvändningsfrågor) Miljöforskning Höja allmänhetens kunskap (Mineraljakten) 1

2 Georange Public Site (GPS).. en fysisk plats lokaliserad till det nav som SGU:s mineralinformationskontoret utgör för internationella och nationella besökare. Miljön erbjuder: Föreläsningsavdelning Interaktiva IT-miljöer Mineralsamling Geoteknik Gruvor i Sverige Geologiskt spännande miljöer Gruvhistorik Mineraljakt Temaavdelningar t.ex. kvinnor inom geologin, guld, betydelsen av metaller Målgrupper: Allmänhet Branschverksamma Företag inom besöksnäringen Lärare Lärarutbildare Amatörgeologer Miljöforskningen Bakgrund: Vittring av sulfidmineral genererar lakvatten (oftast sura) med höga metallhalter H 2 O O 2 PbS ZnS fältspater FeS kvarts 2 FeS kalcit CuFeS 2 2 FeAsS O 2 H + arsenik bly järn(ii) koppar sulfat zink kalcium natrium magnesium kalium 2

3 Sekundära järnutfällningar Sura, metallhaltiga lakvatten Åtgärdsmetoder Torr (jord)täckning Galgberget, Falun Vattentäckning Stekenjokk Åtgärderna syftar till att förhindra syretillförsel och minska vattengenomströmningen 3

4 Georange och miljöforskningen Georange miljötestfält GEET Forskningsprojekt : Luleå tekniska universitet (LTU) Långtidsstudier av efterbehandling av pyritrik anrikningssand (LTU) Användning av rötslam vid efterbehandling (LTU) Umeå universitet (UmU) Sekundära järnutfällningar som metallfälla (UmU) Georange Environmental Test Site (GEET) Fokus på Kristinebergsområdet Ett av världens mest väldokumenterade gruvmiljöer Långa tidsserier (Bolidens kontrollprogram, MiMi, Georange Fas 1, m.m.) Publikationsdatabas - hemsidan + SGU Infrastruktur instrumentering, tekniker (Bergteamet AB) Betongceller för pilotskalestudier 4

5 Tidigare forskningsprojekt i området MiMi - Åtgärder mot miljöproblem från gruvavfall Mistra (Miljöstrategiska forskningsstiftelsen) ; 78 Mkr 6 universitet, Boliden, LKAB, flera konsultföretag Huvudsyfte: Utvärdera och vidareutveckla metoder för efterbehandling av gruvavfall Georange EU Mål 1 ( ) - Miljöforskning: Pilotskalestudier av efterbehandling av gruvavfall (LTU/UmU) Anläggning av våtmark (SU) Utveckling av metod för ekologisk undersökning av recipienter (UmU/Natural History Museum, London) Sandmagasinen i Kristineberg 5

6 Magasin 1 undersöktes intensivt av MiMiforskarna exempelvis effekterna av jordtäckning av anrikningssand. MiMi - Reaktiv barriär Metod att rena metallhaltigt grundvatten 6

7 Georange Testceller i pilotskala GEET inte bara Kristineberg 7

8 Georange publikationsdatabas Länk till e-artikel (eller pdf för nedladdning) 8

9 Biologisk provtagning i recipientkontrollprogram Nuläge: Uppföljning av miljöeffekter: främst provtagning och kemisk analys av vatten. Biologiska provtagning allt vanligare och viktigare, men ingen samordning. Någon form av Best Practice Manual efterlyses. Biologisk provtagning i recipientkontrollprogram Referensgrupp: - Länsstyrelserna i Västerbotten och Norrbotten - Gruvindustrin -Naturvårdsverket - Fiskeriverket - Sammankallande: Georange Fas 1: Inventering Sverige (miljömyndigheter och gruvindustrin) Litteraturstudie Canada, USA, Sydamerika 9

10 Strategiska gruvforskningsprogrammet Vinnova 50 MSEK + Industrin 50 MSEK under åren Säkrad råvaruförsörjning genom prospektering Ökad konkurrenskraft genom utveckling av produktionsteknik Ökad kunskap i partikelteknologi inom gruvindustriella processer Resurseffektiv utvinning av basmetaller Minskad miljöbelastning vid gruvhantering Vinnova - Minskad miljöbelastning vid gruvhantering Kväveläckage - 6,5 MSEK (LTU) Metallfastläggning i anrikningssand 3,8 MSEK (UmU) 10

11 Gruvmiljöforskning vid Umeå universitet Lars Lövgren Metallfastläggning i anrikningssand och till järnutfällningar 11

12 Metallhalterna i porvatten minskar med djupet Kristineberg Mag. 1 Arsenik Kadium Från: Holmström et al., 2001 (LTU) Var kan metalltransporten bromsas upp? I den vittrade anrikningssanden I den ovittrade anrikningssanden (Vinnova/Lundin/Boliden) Underlaget (jord, torv) Utströmningsområdet Mindre vattendrag inom gruvområdet Recipienten nära gruvan Recipienten nedströms, inkl. våtmarker och sjöar 12

13 Metallfastläggning i anrikningsand Projektets huvudsyften är att: identifiera de mineral som bidrar till metallfastläggning under syrefria förhållanden i sandmagasin på kort och lång sikt bestämma anrikningssandens kapacitet att kvarhålla metaller Metallfastläggning i anrikningssand -Fältlokaler Kristineberg: koppar/zink-gruva med högt innehåll av järnsulfider (ca 30%). Mycket god tillgång på bakgrundsdata. Aitik (Gällivare): koppargruva med låg svavelhalt (<1%); Nettosyrabildande. Zinkgruvan (Askersund): zinkgruva; Ej nettosyrabildande Boliden: Färsk anrikningssand från anrikningsverket 13

14 Provtagning okt-nov 2008 Aitik Kristineberg Tomas Hedlund Enemossen, Zinkgruvan Metallfastläggning i anrikningssand Provtagning (syrefritt) Kemisk analys av anrikningssand och porvatten Mineralogisk karakterisering Lakförsök/adsorptionsförsök kapacitet för metallfastläggning Strukturundersökningar XRD, EXAFS (MAX-lab Lund) Utveckling av modellverktyg 14

15 Resultat fastläggning av koppar vid ph 5 Sekundära järnutfällningar som metallfälla 15

16 (Ad)sorption till järnutfällningar exempel: schwertmannit Cu Pb Zn Cd ph Data ur Jönsson et al, 2003 Undersökning av metallfastläggning till sekundära järnutfällningar Provtagning av utfällningar av olika ålder och bildade under olika geokemiska förhållanden Kemisk analys Mineralogisk karakterisering Strukturundersökningar Pulverröntgendiffraktion Röntgenspektroskopi (EXAFS: MAX-lab, Lund, SSRL, Stanford, CA) m m 16

17 Provtagning av sekundära järnutfällningar 17