Hvert år lekker i gjennomsnitt
9 tonn kobber, 6 tonn sink, 130 tonn jern og 580 tonn sulfater ut i elva
Folla. Metallene kommer fra de gamle Folldal gruver i Innlandet.
Nå skal staten rydde
opp i gamle miljøsynder. Men må vi bare stanse avrenningen av metaller, eller
kan vi kanskje utvinne dem isteden? Forskere har sett på saken.
– Vi ville se hvilken
metode som er best for å stanse avrenningen, men også om vi kunne utvinne
metallene på en økonomisk lønnsom måte.
Det sier forsker Sulalit
Bandyopadhyay ved Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU.
Initiativet til
forskningsprosjektet kom fra Direktoratet for mineralforvaltning (DMF). De
valgte NTNU IKP som partner. Staten eier flere slike tidligere gruver.
Deponere eller bruke?
Elva Folla går
gjennom Folldal og Alvdal kommuner i Innlandet fylke. Folldal gruver stengte i
1993 etter å ha vært i drift i nesten 250 år. Men spor etter gruvedriften er
fortsatt tydelige flere steder.
Metaller lekker fra
både fra gruvene selv og fra den oppmalte steinen som ble igjen
da mesteparten av kobberet, sinken og svovelet var utvunnet.
Restene fra
gruvedriften inneholder store mengder sulfidmineraler. Avrenning oppstår
fordi vann og oksygen reagerer med disse restene. Denne avrenningen er svært
sur, med en pH på mellom 2 og 3. Dette i seg selv utløser metaller, som
forurenser både overflatevannet i Folldal og elva Folla.
Slike problemer er
kjent fra flere gruver med drift av sulfidmalmer. Blant dem som har forurenset
mest, er Løkken, Folldal og Sulitjelma.
Miljødirektoratet
ønsker at påvirkede vannforekomster skal få god kjemisk og økologisk tilstand.
Metoder og tiltak må velges fra dette. Til sist er valget også et spørsmål og
kostnad, tilgjengelighet og HMS.
En vanlig metode for
å stanse slik avrenning er å tilsette et basisk stoff som binder metallene i
hydroksider. Metoden gjør samtidig det forurensede vannet om til slam. Dette
slammet kan deretter tørkes og deponeres på et sikkert sted med minimal risiko
for lekkasjer.
Men metaller er jo
verdifulle: Kanskje kan vi bruke dem isteden? Forskerne
ville i hvert fall prøve.
Kalk er best for deponering
– Vi undersøkte
hvilken base som er mest effektiv for å gjøre det forurensede vannet om til
slam som kan deponeres, sier Bandyophadyay.
Alternativene var
kalk (kalsiumhydroksid) eller kaustisk soda (natriumhydroksid).
– Resultatene tyder
på at kalk er det beste å bruke i denne sammenhengen. Kalk fjerner blant
annet også sulfater fra vannet. Det gjør ikke den kaustiske sodaen. Vannet og
slammet blir altså renere av det, sier senioringeniør Rita Øyen ved Direktoratet
for mineralforvaltning (DMF).
– Dette slammet kan
deponeres i hulrom i fjell. Det er en sikker metode som brukes andre steder, og
slammet lekker ikke ut, sier Bandyopadhyay.
Annonse
Øyen forklarer at de også kan deponere slikt slam i vannbasseng eller avvanne slammet til tørre filterkaker. Deretter kan de deponere dem tørt på godkjente deponimottak hvor filterkakene blir dekket
over.
Å gjøre vannet om til
slam, og deretter deponere, er vel og bra. I hvert fall som en midlertidig
løsning. Men vannet inneholder altså både jern, sink, kobber, nikkel og
aluminium i tillegg til mindre mengder av andre metaller.
Går det ikke an å få tak i disse på en økonomisk forsvarlig måte?
Lite i forhold til innsatsen
Bandyopadhyay forklarer at hovedproblemet er at
det er lite metall å hente ut av massene i forhold til innsatsen.
– 70 til 80 prosent
av det forurensede vannet er ikke økonomisk interessant for noen, sier
han.
Bare mellom 5 og 15
prosent av det forurensede vannet er metaller som er verdifulle nok og kan
brukes til noe av noen. Men om mengdene blir store nok, og det blir billig nok
å få tak i dem, kan det kanskje lønne seg likevel.
– Men det er for
tungvint å hente ut disse metallene når vannet først er gjort om til slam,
konstaterer forskeren.
Slammet må nemlig
tilsettes syre igjen for å bli til en løsning som metallene kan hentes ut fra.
– Om vi skal gjøre
dette, må vi derfor hente ut metallene fra avgangsvannet først. Så gjør vi
vannet om til slam etterpå, sier han.
Ulike metaller krever ulike metoder
For å få ut ulike
metaller må vi bruke ulike metoder. For å få ut jern må vi for eksempel gjøre
avgangsvannet mindre surt.
Annonse
Andre metaller kan ekspertene utvinne ved hjelp av såkalt ionebytte og løsemiddelekstraksjon.
Teknisk mulig er det
altså. Men er det nok?
Kan bli lønnsomt med større masser
– Nei. Som det er nå,
er det ikke mulig å gjøre dette på en lønnsom måte, sier Bandyopadhyay.
Det er rett og slett
for dyrt å hente ut metallene i dette tilfellet. Derfor blir nok massene
deponert isteden. Men: Alt håp er ikke ute.
– Om vi har større
masser, kan det bli lønnsomt. Men da må vi hente inn masse fra andre steder
også, slår han fast.
– DMF ønsker å være
en pådriver for at dette skal skje. Vi har flere gruver med tilsvarende
utlekking i Norge. Det finnes også andre typer metallholdig avfall. Gjennom
samarbeid med andre aktører håper vi at vi i fremtiden kan utnytte
forurensningen eller avfallet som den ressursen det egentlig er, sier Ingeborg
Solberg, avdelingsdirektør ved DMF.
Dette krever så klart
samarbeid mellom flere aktører som har metallholdige masser tilgjengelig.
– På kort sikt må vi
altså kvitte oss med massene på den gammeldagse måten. Men vi bør samtidig se
på hvordan vi kan løse dette på lang sikt. Flere må snakke sammen. Da kan det å
utvinne metaller fra avgangsvannet ikke bare være mulig, men også økonomisk
forsvarlig, sier Bandyopadhyay.
Statens nedlagte gruver
Staten eier 15 hjemfalte bergverk gjennom Nærings- og fiskeridepartementet. Grunneier er ansvarlig for forurensning fra egen grunn.
Direktoratet for mineralforvaltning (DMF) har på oppdrag fra departementer tidligere gjennomført flere miljøtiltak på Løkken i Orkland i Trøndelag for å bedre forurensningssituasjonen der. Nå pågår et lignende prosjekt i Folldal i Innlandet.
I tillegg har DMF fått støtte av NSM (Nordic Sustainable Minerals). Disse pengene skal gå til å utforske muligheten for å utvinne kritiske råmaterialer som kobber og sink. Disse metallene finnes i avrenningen fra gruvene i Folldal, Løkken og andre steder.
DMF valgte Folldal som case, og NTNU med Sulalit Bandyopadhyay og hans team ble valgt som partnere.
Arbeidet ble utført på oppdrag av Direktoratet for mineralforvaltning (DMF) av forskningsassistent Muhammad Sarmad Khan og postdoktor Erik Prasetyo. Instituttleder Jens-Petter Andreassen og seniorrådgiver Gro Mogseth bidro.
Dette er en del av Nordic Innovations forskningsprogram Sustainable Minerals, som ligger under Nordisk Ministerråd.