Väitös: Pohjarakenteilla voidaan pienentää kaivoskasojen ympäristökuormaa

Kaivoskasojen vuotoja ympäristöön voidaan vähentää laadukkaasti toteutetuilla pohjarakenteilla. Tämä käy ilmi tuoreesta väitöstutkimuksesta.

Tutkija Anne Tuomela tarkastelee väitöskirjassaan turvallisuuden ja seurannan parantamista rikastushiekan läjittämisessä kylmissä ilmastoissa.

Rikastushiekka on yksi kaivosteollisuuden merkittävimmistä materiaalisivuvirroista. Hiekka läjitetään tavallisesti suuriksi kasoiksi kaivosalueelle.

Tuomela selvitti tutkimuksessaan, miten metallimalmikaivosten rikastushiekat routivat ja kuinka niiden läjitystä voidaan parantaa.

Hänen analyysinsä osoittavat, että rikastushiekka käyttäytyy jäätyessään luonnonmateriaalien kaltaisesti, joten luonnonmateriaaleille kehitetyt routivuusluokitukset sopivat myös rikastushiekoille.

Uusi toimintamalli kaivosteollisuudelle

Rikastushiekka-altaiden pohjarakenteissa käytettävät yhdistelmärakenteet ovat herättäneet Suomessa paljon keskustelua niissä tapahtuneiden vuotojen takia.

Tuomela laati tulostensa pohjalta toimintamallin, jonka avulla voidaan toteuttaa aiempaa parempia rakenteita.

Mallilla voidaan arvioida esimerkiksi läjitystavan aiheuttamaa riskiä ikiroutakerrosten syntymiselle läjityksessä.

Väitöstyössä kehitetyn mallin avulla voidaan myös valita tilanteeseen sopiva testausmenetelmä materiaalin routimiskäyttäytymisen arviointiin.

Tuomelan tutkimustulokset ovat laajasti hyödynnettävissä kaivosteollisuudessa.

Kylmät alueet edellyttävät erityishuomiota

Kaikki kylmien alueiden rakentaminen vaatii Tuomelan mukaan erityishuomiota.

”Pohjarakenteiden rakentamisen ajoittaminen sulan maan aikaan on suunniteltava ja työvaiheet mietittävä ennakolta selkeiksi”, tutkija sanoo.

”Samoin altaiden käytön aikana on hallittava rikastushiekan jäätyminen ja sulaminen, jotta esimerkiksi vältytään aiheuttamasta patoihin haitallisia painumia etenkin silloin, kun patoja korotetaan läjityksen päälle.”

Rikastushiekan routivuusominaisuuksien tunteminen on hyödyllistä myös silloin, jos hiekkaa halutaan käyttää muuten hyödyksi rakentamisessa, esimerkiksi kaivosten infrastruktuurissa.

Diplomi-insinööri Anne Tuomelan väitöskirja Enhancing the safety and surveillance of tailings storage facilities in cold climates tarkastetaan Oulun yliopistossa 21. kesäkuuta 2022.

(Kuva Terrafame) Kiviauto kuljettaa lastiaan Terrafamen monimetallikaivoksessa Sotkamossa. Pohjoiset olosuhteet asettavat kaivostoiminnalle omat haasteensa.


 

Tilaa Kemia-lehti loppuvuodeksi 2022 ja auta Ukrainaa!

Lahjoitamme puolet tilausmaksusta ukrainalaisten auttamiseen Pelastakaa Lapset ry:n kautta.

Katso lisätiedot ja tee tilaus täällä.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia