Historiskt sett är avfallskarakterisering inget som industriverksamheter lagt mycket fokus på. I takt med skärpta miljökrav och en ökad vilja att göra rätt från början, har många bolag dock börjat tänka om. För oss på Grangex är avfallskarakterisering en viktig del av förberedelserna inför återstarten av Sydvarangergruvan. Med hjälp av konsultföretaget Geosyntec har vi utrett gruvans påverkan från restprodukterna gråberg och anrikningssand.
När man karakteriserar utvinningsavfall, dvs. avfall från mineralutvinning, tittar man som regel just på restprodukterna gråberg och anrikningssand. Resultaten används för att kunna hantera, deponera och i vissa fall återvinna avfallet på ett säkert och bra sätt. Själva karakteriseringen följer europeiska riktlinjer som handlar om hur man väljer och plockar ut prover, samt vilka tester som ska genomföras. Därför är det också naturligt att undersökningarna börjar med borrprover från gruvområdet.
─ För att kunna plocka ut rätt prover behöver vi först ha en noggrann genomgång med gruvans geologer. De karterar, går igenom gruvans borrkärnor och plockar ut rätt material åt oss, berättar Erik Karlsson, geokemist på Geosyntec.
Urvalet av prover representerar gruvans sammansättning. De tas ut utifrån dagbrottens geologi, hur mycket berg som ska brytas och vilka bergarter gruvan består av. I Sydvarangers fall bestod det sammanslagna provet av åtta bergarter. Med proverna på plats karakteriseras de med statiska och kinetiska tester i labbmiljö. Här analyseras allt ifrån mineralogi, totalhalter, vid vilka förutsättningar olika ämnen kan lakas ut, samt den beräknade mängden utlakning över tid. Testerna görs i så kallade fuktkammarförsök.
─ Här får vi bland annat reda på bergets karaktär, vilket är viktigt för att exempelvis kunna bedöma vilka ämnen som följer med ut i marker och vattendrag när regnvatten kommer i kontakt med berget. Vi tar reda på om det finns en risk för att lakvattnet försurar miljön eller för med sig miljöskadliga metaller, säger Erik.
Från dagbrott till recipient – hur gruvvattnet påverkar omgivningen
Berget i Sydvaranger är tätt, vilket innebär att relativt små mängder vatten tränger in. Därför blir behovet av länshållning begränsat. Den låga vatteninträngningen leder även till små sprängningsförluster – till skillnad mot när ett sprängämne kommer i kontakt med mycket vatten och då får sämre funktion och inte detonerar fullt ut. Det odetonerade sprängämnet sätter sig på dagbrottets väggar och på det bortsprängda gråbergets ytor, där det blir exponerat för nederbörd som kan föra med sig ämnen till vattnen – de så kallade recipienterna – i gruvans omgivning.
För att kunna avgöra gruvdriftens påverkan på recipienterna har Erik använt en modell där kväveutlakningen bedöms tillsammans med ansamlingen av andra ämnen. Den här är en internationellt vedertagen metod som bedömer kornstorlek, vattentillgång och temperaturer. Som en del av nulägesbeskrivningen inför Sydvarangers återstart har Geosyntec även undersökt ytvattnet i dagbrotten och lakvatten från gruvans nuvarande gråbergsdeponier.
Hållbar hantering från drift till eftervård
Vid gruvdrift handlar en stor del av miljö- och avfallsplaneringen om hur restprodukterna ska tas om hand på ett hållbart sätt för eftervärlden. I de kinetiska testerna i labbmiljö snabbar man på mineralernas vittring för att se hur gråberget beter sig. Med hjälp av resultatet bedömde Geosyntec hur gråbergsdeponierans långsiktiga påverkan ser ut. Analysförsöken innefattade även anrikningssand. Eftersom gruvan inte är i drift ännu använde Geosyntec sig av anrikningssand från Sydvarangers storskaliga pilotförsök.
─ Alla resultat visar att vi har att göra med en ”snäll” berggrund i Sydvaranger. Vi har inte kunnat identifiera några halter av skadliga tungmetaller eller andra ämnen som kan påverka miljön negativt, det mesta ligger på samma nivåer som de bakgrundsnivåer som förekommer naturligt. Vår utmaning är att säkerställa att kväverester från sprängningarna håller sig på nivåer som inte påverkar recipienterna negativt, säger Grangex Miljö- och hållbarhetschef Jenny Eriksson.
Resultat, klassificering och godkännande
Hela Sydvarangers avfallskarakterisering inleddes i början av november 2024 och pågick i labbmiljö fram till midsommar 2025.
─ Vid det laget hade vi nått en basnivå där vi bedömde att värdena skulle vara fortsatt stabila. Dessutom kunde vi konstatera att det inte längre fanns en risk för att det skulle bildas något surt lakvatten och därmed kunde vi avsluta långtidsexperimenten, säger Erik.
När laboratorieanalyserna blev klara skickades det kvarvarande provmaterialet för lagring i Sydvaranger. Där sparas det för att kunna ingå i kompletterande analyser i framtiden. Slutligen har Geosyntec skrivit en karakteriseringsrapport, med en bedömning av resultaten och jämförelser mot gränsvärdena som är satta enligt norsk lagstiftning. Till sist utvärderades resultatet och avfallet fick en klassificering.
─ Det är inga halter som sticker ut i resultaten av våra prover. De håller acceptabla nivåer även när vi bedömer gråbergsdeponin som den kommer att se ut i full storlek, under Sydvarangers drift, avslutar Erik.
FAKTA:
Prover som tagits i Sydvarangers avfallskarakterisering gäller gruvans framtida utvinningsavfall gråberg och anrikningssand.
Analyserna har gjorts på totalhalter av olika huvudelement och spårämnen; bland annat koppar, arsenik, nickel och uran. De jämförs både mot bakgrundshalter som finns i berggrunden och mot relevanta gränsvärden, bland annat de värden som gäller vid materialåtervinning för användning i anläggningsmaterial. Karakteriseringen innefattade även så kallade ABA-tester – analyser på bergets syrabildande och buffrande förmåga. Resultatet från ABA-testerna verifierades genom fuktkammarförsök, där utlakningsprocessen av ämnen accelererades. Den mineralogiska sammansättningen har undersökts i laboratorium, likaså den sekventiella lakningen som visar vid vilka omgivningsförhållanden olika ämnen kan frigöras.
Alla tester har utvärderats var för sig, varefter Geosyntec gjort en helhetsbedömning. Resultatet från fuktkammarförsöket har varit underlag för modelleringar av länshållningsvattnets och lakvattnets kvalitet från gråbergsdeponierna.
* Lakvatten är vatten som har runnit genom avfall eller mark och tagit med sig olika ämnen på vägen. När det innehåller föroreningar kan det behöva samlas in och renas för att inte påverka miljön negativt.