Strategi för hållbar vattenhantering inom gruvverksamhet -exempel Aitik

Transkript

1 Strategi för hållbar vattenhantering inom gruvverksamhet -exempel Aitik Seth Mueller Boliden Mineral EHS Mines/Gruvor Miljö SveMins Miljökonferens 2014 GMMY/Boliden Mines

2 Disposition Hållbar vattenhantering i gruvindustri- Mål och verkligheten Utveckling vattenhantering inom ramen för gruvor Metodik- Vattenbalans-modellering eller simulering som en verktyg Exempel Aitikgruvan GMMY/Boliden Mines

3 Hållbar vattenhantering i gruvindustri - Mål Effektivisera vattenförbrukning: Minska påverkan till recipienten (flöde/kvalitet) Minska behovet att ta in rent vatten Avskilja rent från dag- vatten internt på bäst sett Planera/implementera vattenåtervinning Planera/implementera vattenrening Design för att klara extrema klimatscenarion Strategi för bassänger/dammar Effektivsera pumpningen Långtidsplanering GMMY/Boliden Mines

4 Vatten i gruvindustri GMMY/Boliden Mines

5 Vattenhantering i gruvindustrin: Verkligheten och utmaningar Gruvan behöver blir av med vatten (avrinning och grundvatteninläckage) Kunskap om hur mycket som pumpas ut Samla och kontrollera avrinning Anrikningsverk behöver vatten, men det måste vara av en viss kvalitet Har kontroll på ingående vatten och utgående vatten som är bedömt process vatten Miljö- fokus på vatten just innan och efter det lämnar verksamheten Klimat Torrt klimat, brist på vatten stort fokus på effektivisering Vått klimat, för mycket vatten stort fokus på bräddning och utsläpp Finns ett gap mitt i mellan Vems vatten är det? Hur mycket vatten använder vi? Vilket vatten kan vi använda? Vilket vatten kan vi rena? Hur mycket vatten återvinner vi? Hur mycket vatten ska vi/ skulle vi kunna brädda? Varför pumpar vi vatten i en viss riktning? Har vi en strategi? GRI?? GMMY/Boliden Mines

6 Definiera Mål Koncernövergripande Drift Conduct Water Audit PFDs Drift Logik Fysisk Layout Vattenhantering Strategiutveckling med en vattenbalansmodell Utveckla Konceptuell Modell Vatten- och materialbalans Data källor (SCADA, Excel, databases, etc.) Beräkningsmetoder for icke uppmätta processer Klimat Modell scenarios (future mine plan and closure) Osäkerheter (sannolikhet) -Vattenresurser, Vattenbräddning / utsläpp Bygg Modell och Kalibrera Samla in, organisera data Historiska data Framitd gruvplanering Test/Verifiera Konceptuell Modell Iterera Utbilda användare Modell Beskrivning Rapport Modell användning Scenario set up Underhåll/uppdatering av data Hur man reviderar Rapportering Prognos

7 Vad är en vattenbalansmodell? Representation av dynamiken i flöde och lagring av vatten Fundamental Massbalansekvation Inputs - Outputs = Storage Or Inputs - Outputs - Storage = 0

8 Ändamål Redogöra för tidigare vattenanvändning: Vattenkällor, Förbrukning Lagring Bräddning/utsläpp Nyckelprestandaindex, eller KPI (till ex. m 3 vatten/ton ore) Prognos framtidens vattenanvändning baserad på: Kalibrering av modellen mot mätdata Gruvplanering scenarier Operativ logik / driftslogik Förändringar i vattenförsörjning Effektivisera vattenanvändning Effektivisera vattenbräddning / utsläpp Rapportering/Redovisning av vattenanvändning GRI rapportering

9 ^ Strategi för hållbar vattenhantering inom gruvverksamhet -exempel Aitik GMMY/Boliden Mines

10 Definiera Mål Koncernövergripande Drift Conduct Water Audit PFDs Drift Logik Fysisk Layout Vattenhantering Strategiutveckling med en vattenbalansmodell Utveckla Konceptuell Modell Vatten- och materialbalanss Data källor (SCADA, Excel, databases, etc.) Beräkningsmetoder for icke uppmät processes Klimat Modell scenarios (future mine plan and closure) Osäkerheter (probabilistisk) -Vattenresurser, Vattenbräddning / utsläpp Utveckla vattenhantering rutiner / styrning Bygg Modell och Kalibrera Samla i, organisera data Historiska data Framitd gruvplanering Test/Verifiera Konceptuell Modell Iterera Utbilda användare Modell Beskrivning Rapport Model användning Scenario set up Data maintenance Hur man revidera Rapportering Prognos

11 Vattenhanteringsgrupp Aitik Implementerad under 2014 Gruvan ägaren av Aitiks vatten Kontroll Utveckling Miljö Vattenhantering Anrikningsverk Styrning Äger vattenbalansmodell Rapportering Sandmagasin GMMY/Boliden Mines

12 BA Mines/GMMY

13 Software - GoldSim Plattform för utveckling av deterministisk och probabilistisk simulationsmodeller Water Chemistry Work-flow Decision support Reliability Risk assessment Economics Etc. GoldSim (Simulation Model) Data Excel Databases GoldSim Player (User Interface - Dashboard Controls) DLL Supporting Models (e.g., Geochemical, Hydrologic) DLL=Dynamic Link Library

14 Vatten Kemisk balansmodell Bakgrund: Modellutveckling påbörjad 2012; justeringar under 2013 och 2014 Plattform GoldSim för vattenbalans Contaminant Transport Module för kemisk balans (vattenkvalitet) Excel för input och outputs Tidsperiod till eller Dagligt tidsintervall

15 Modellering Kalibreringsperiod Prediktionsperiod MätData Flöde Vattennivåer Kemi Logik Switch Simulation Flöden Vattenlagring Kemi Baserad på slutsatser från mätdata

16 Modeller Tre grundmodeller 1. Befintlig drift (36 Mton/år) Blandat sandmagasin 2. Expansion till 45 Mton/år (HS tailings and LS tailings) Höjd klarningsdamm (13,5 Mm3 till 18 Mm3 kapacitet) ± Tailings thickening 3. Expansion till 45 Mton/år (HS tailings and LS tailings) Vattenreningsbassäng Extra vattenlagringskapacitet ± Tailings thickening Alla modeller inkluderar Klarningsmagasin bräddning Nedströms vattenkvalitet (t ex. Cd, Co, Cu, Mo, Ni, Pb, Zn, SO 4, NO 3, NH 3 /NH 4 ) Leipojoki älv Vassara älv Lina älv

17 Pågående verksamhet

18 BA Mines/GMMY

19 Aitik 36: Goldsim modell BA Mines/GMMY

20 Översikt sandmagasin: Ansökan NY TRANSPORTVÄG HS-MAGASIN UTSKOV + BRÄDDAVLOPP H-S INDUSTRIOMRÅDE, FENTONANLÄGGNING SANDMAGASIN VR-BASSÄNG UTSKOV V-R NYTT VATTENMAGASIN UTSKOV, V1 BRÄDDAVLOPP, V2 UTSKOV I-J UTSKOV, K-L UTSKOVSKANAL, K-L K-L TÅGTERMINAL KLARNINGS- MAGASIN UTSKOVSKANAL, V1 1 km 20 Boliden - Aitik

21 Aitik 45 Konceptuell Modell GMMY/Boliden Mines

22 Aitik 45: Goldsim modell GMMY/Boliden Mines

23 Vattendrag River Flow Rate Monitoring Locations 1 Leipojoki Upstream of 501 Discharge 2 Leipojoki Downstream of 501 upstream of Vassara Vassara Upstream of Leipojoki Vassara Downstream of Leipojoki and 501 Lina River downstream of all Aitik discharge Water Quality Monitoring Locations Clarification Pond 503,502

24 Exempel Modellresultat Klarningsmagasinets volym Measured and Model Clarification Pond Water Storage 2.0e7 1.8e7 Back to back wet years e7 1.4e7 Volume (m3) 1.2e7 1.0e7 8.0e6 6.0e6 4.0e6 2.0e Time Measured CP Volume Model CP Volume CP Max Volume

25 Exempel Modellresultat Klarningsmagasinets vattenkemi 45 Mt(full), Clarification pond 18 Mm3, thickened HS sand + VR + SWSP: Clarification Pond-501 Copper (dissolved) 100 Cu (ug/l) Time Measured for 501 Model Monthly Ave Cu (dissolved) Max Model Daily Cu (dissolved) Monthly Ave Max

26 Exempel Modellresultat Bräddningsflöde från klarningsmagsinet och flöde i Leipojoki 45 Mt, Clarification pond 18 Mm3, thickened HS sand, VR +SWSP: Discharge Rates Rate and Leipojoki R. Flow Flow Rates (m3/hr) Time Leipojoki R. flow rate downstream of Discharge Rate SWSP Discharge Rate

27 Exempel Modellresultat Vattenkemi nedströms av bräddningspunkt 45 Mt(full), Clarification pond 18 Mm3, thickened HS sand + VR+ SWSP: Leipojoki R. at 524 Copper (dissolved) 1.0e2 Cu (ug/l) 1.0e1 1.0e0 1.0e Time Measured at 524 (dissolved) Model Monthly Ave Cu (dissolved) Max Model Daily Cu (dissolved) Monthly Ave Max

28 Kommande arbeten Minska antalet modeller till en enda modell Uppdatera ingående data Flöde Vattenkvalitet Klimat Utbildningar Överlämning till drift Utveckla driftrutiner Driftsäkerhet-reliability modell Inkorperera Efterbehandling Efterbehandling, sekvens Ytutformning Hydrogeokemiska förändringar pga EBH Gråberg anrikningssand dagbrott