Metallimalmikaivostoiminnan elinkaari

Tämä sivu on ensyklopedia-artikkeli. Sivutunniste: Op_fi2838
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa Näytä tulokset

Tämän sivun teksti on alkujaan "Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt"-raportista.

Kaivostoiminnan elinkaari käsittää karkeasti neljä päävaihetta: malminetsinnän, kaivosten rakentamisen, tuotannon ja jälkihoidon. Elinkaari on voimakkaasti sidoksissa taloudellisiin suhdanteisiin. Malminetsintävaihe hyödyntämiskelpoisen esiintymän löytämiseksi ennen varsinaista kaivostoiminnan aloittamista voi kestää vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Samoin tuotantovaiheen pituus voi vaihdella voimakkaasti riippuen mm. malmiesiintymän koosta, laaadusta ja louhintatekniikasta sekä louhittavien arvoaineiden markkinahinnoista. Hyödyntämiskelpoisen esiintymän ehtyessä kaivosalue suljetaan ja saatetaan jälkihoidolla ympäristölle ja inhmisten terveydelle haitattomaan kuntoon. Kaivosten sulkemisvaihe voi jatkua edelleen seurannan muodossa vuosia tai vuosikymmeniä toiminnan päättymisen jälkeen.

Alla olevissa kappaleissa kuvataan kaivostoiminnan keskeiset prosessit elinkaaren eri vaiheissa. Kuvaukset tällä hetkellä Suomessa toimivista metallimalmeja tuottavista kaivoksista ja niiden tuotantoprosesseista on esitetty sivulla Metallimalmikaivostoiminnan kirjallisuutta.

Malminetsintä

Malminetsinnän tavoitteena on löytää ja paikantaa maankamaran mineraaliesiintymä, jonka voidaan osoittaa olevan taloudellisesti hyödynnettävä kaivostoiminnan aloittamiseksi. Malminetsintä on pitkäjätneistä työtä, joka etenee vaiheittain alueellisesta aihehankinnasta kohteelliseen tutkimukseen. Alueellisessa etsintävaiheessa malmipotentiaalisten vyöhykkeiden tulkinnassa hyödynnetään valtakunnanlaajuista GTK:n geologisten kartoitusten ja tutkimusten tuottamia tietoja. Kallioperäkartoitus kertoo maalajien jakautumisesta sekä maaperämuodostumista. Malmipotentiaalisten vyöhykkeiden tulkintaa hyödyntävät lisäksi merkittävästi geofysiikan ja geokemian aineistot. Alueellisia aineistoja säilytetään GTK:n tietokannoissa, joista ne ovat saatavilla jatkotutkimuksia varten [2]]. Nykyisin malmipotentiaaliset alueet ja kivilajit ovat suuntaa-antavasti tiedossa, ja kohdentava ja kohteelinen malminetsintä voidaan suunnata näille alueille.

Malminetsintämenetelmät

Kohdentava malmintesintä perustuu geologisiin maastotutkimuksiin eli suoriin havantoihin ja mittauksiin kalliopaljastumista, lohkare-etsintään, kallio- ja moreeni-näytteenottoon sekä kerättyjen näytteiden analysointiin (GTK 2006). Valtaosa etsintätutkimuksesta lopetetaan, jos viitteet malmivarannoista osoittautuvat kohteelliessa selvityksessä riittämättömiksi. Malminetsintä etenee erittäin harvoin koelouhintaan tai kaivospiirihakemukseen. Tosin samojen kohteiden tutkiminen voi aktivoitua uudelleen joko lisääntyneen tutkimustiedon, metallien maailmanmarkkinahintojen muutoksen tai metallien talteenottotekniikoiden kehittymisen myötä. Malminetsintätoimiin vaikuttavat kallioperässä olevan luonnonvaran lisäksi taloudelliset, ympärostönsuojelluliset ja yhteiskunnalliset tekijät.

Kalliopaljastuman havainnointi ja näytteenotto kallion pinnasta

Geologinen malminetsintä perustuu ensisijaisesti kalliopaljastumista tehtäviin maastohavaitoihin (esim. kivilaji, rakenne ja viitteet malmiutumisesta). Käytännössä kallion päältä käännetään havaintoja ja mittauksia varten turve noin neliömetrin suuruiselta alueelta käsin pois, ja havainnoinnin jälkeen tusve palautetaan paikalleen. Kiinnostavimmat kivilajipaljastumat puhdistetaan veden ja harjan avulla ja pidetään avoimina alueella tapahtuvien tutkimusten ajan.

Kallioperänäytteet otetaan mineralogisiin tutkimuksiin ja muihin määrityksiin kallion pinnasta palanäytteenä vasaralla, kannettavalla minikairalla (10-20 cm:n kivipuikot), sahaamalla timanttilaikalla (5 cm leveä ja 5-7 cm syvä uranäyte) tai jauhenäytteinä poralla. Kallioperään jää näytteen suuruinen jälki, ja sen ympärille mahdollista kivipölyä.

Lohkare-etsintä

Suurin osa, yli 90%, Suoman kallioperästä on irtaimien maalajien peitossa. Tämän vuoksi kohteellisessa malminetsinnässä tarvitaan suoraan kallioperähavainnoinnin lisäksi myös muita menetelmiä, kuten lohkare-etsintää, jossa pyritään mannerjäätikön kuljettamien irtoimalohkareiden avulla paikallistamaan malmipotentiaalinen kallio tarkempia tutkimuskia varten. Mielenkiintoisista lohkareista otetaan näytteet vasaralla tai minikairalla.

Geofysiikan maastotyöt

Geofysiikaalisilla mittausmenetelmillä mitataan maankamaran fysikaalisia ominaisuuksia ja tehdään niistä geologisia ja malminetsintää palvelevia tulkintoja. Mittaustuloksista voidaan päätellä paksun maapeitteen alla olevan kallioperän laatua, esim. kivilaji- ja mineraalikoostumiksen vaihtelua, sekä paikantaa siirros- ja ruhjevyöhykkeitä, kivirakenteita sekä -muuttumisvyöhykkeitä. Malminetsinnässä geofysikaalisten mittaustulosten ja mallinnusten perusteella arvioidaan arilaiseten malmikriittisten kivilohkojen syvyysulottuvuudet ja rakenne maanpinna alla. Tavallisesti käytetään magneettisia ja sähköisiä menetelmiä, joskus gravimetrisia menetelmiä eli painovoimamittauksia. Sähköisistä menetelmistä käytetyimpiä ovat slingram-menetelmä, indusoitu polarisaatio- (IP) ja omapotentiaalisuus (SP). Malminetsinnässä voidaan myös käyttä seismiä ja radioaktiivisia menetelmiä.

Malminetsintään liittyvät geofysiikan mittaukset tehdään kesäisin jalkaisin ja talvella moottorikelkalla kulloinkin tarkoituksenmukaisella linjavälillä, yleensä esimerkiksi 50-100 metrin välillä. Mittauksia tehdään myös mittauslaitteilla varustetulla lentokoneella lentäen kohdealueen yli (lentogeofysiikka). Geofysikaalisia mittauksia (esim. suskeptibiliteetti, tiheys, sähkönjohtavuus) voidaan tehdä kairareiästä. 3D-mallinnuksen kehittymisen ja pintaan puhkeamattomien malmiaiheiden etsinnän myötä on aloutettu kehittämään syvyysulottuvia erikoismittauksia ja niihin liittyvää tulkintaosaamista.

Geokemiallinen malminetsintä

Geokemiallinen malminetsintä tutkii alueellisesta pitoisuustasosta poikkeavia, "anomaalisia", pitoisuuksia. Näytemateriaalina käytetään yleisimmin moreenia, joka sisältää jauhautunutta kallioainesta ja kuvastaa täten epäsuorasti kallioperää. Kohteellisissa etsintätöissä geokemia on rutiinimenetelmä, ja näytteenottotiheys vaihtelee parista metristä muutamaan sataan metriin. Maastossa liikutaan talviaikaan moottorikelkoilla. Näytteet otetaan yleensä läpivirtausterällä (tai kierrekairalla) kevyelle telakalustolle asennetulla iskuporalla. Kallion pinnasta voidaan ottaa iskuporalla moreenin lisäksi soija- ja murskenäytteet.

Geokemiallisista tutkimusmenetelmistä Suomen oloissa tavallisia ovat myös humus. ja kalliogeokemia (litogeokemia) sekä raskasmineraali- ja isotooppitutkimukset. Kalliogeokemia perustuu kallionäytteiden kemiallisen koostumuksen analysoimiseen. Humusgeokemia soveltuu puolestaan alueille, joissa kasvillisuus ja kosteus-olosuhteet eivät liioin vaihtele ja maapeite on riittävän ohut. Raskasmineraalitutkimuksissa maanäytteestä rikastetaan erilleen raskain mineraaliaines, joka tutkitaan mikroskoopilla ja analysoidaan kemiallisesti.

Maaperä- ja kallioperänäytteiden kamiallinen koostumut analysoidaan monialkuainemenetelmillä ja tuloksista tehdään geologinen tulkinta. Eri metallien pitoisuusvaihteluja havainnollistetaan kartoilla. Suomen moreenien geokemiasta on saatavilla yleistä tietoa esimerkiksi ns. harvapisteaineiston perusteella (1 näyte/4 km^2)(Salminen 1995)

Muita geokemian sovellutuksia ovat esim. Malmipotentiaalin määrittäminen kivinäytteiden mineraalien kemiallisten koostumusten perusteella, Mobile-Metal Ion-tutkimus (MMI) sekä erilaisista kairauksista ja kartoituksista kerättyjen näytteiden analyysitulosten tilastolliset ja graafiset tutkimusmenetelmät. MMI-tutkimus perustuu maapeitteen pintaosan mineraali- ja humusrakeiden pinnalle heikosti sitoutuneiden metalli-ionien ja muiden alkuaineiden pitoisuuksien määrittämiseen maaperästä. Edustava näyte otetaan lapiolla kaivetusta, noin 0.25 m syvyisestä kuopasta (vrt. Mann et al. 1998)

Tutkimuskaivannot

Paksumpien maaperäpeitteiden alueilla kallionpintaa tutkitaan aiemmin kuvatuin menetelmin kaivinkoneella tehdyistä tutkimuskaivannoista. Maaperä- ja moreenitutkimuksessa lapiolla tai kaivinkoneella kaivetuista tutkimuskaivannoista selvitetään maaperän koostumusta ja rakennetta, kerrostumisvaiheita, kiljetusmatkaam moreenin raskasmineraaleja ja malmilohkareidn esiintymistä moreenissa. Puhdistettujen monttujen seinämät kartoitetaan ja valokuvataan. Monttujen seinämistä tehdään kivi- ja pitkulaisten kivien suuntauslaskuja ja otetaan näytteitä rakeisuus- ja geokemian analyyseihin sekä raskasmineraalitutkimuksiin.

Kallioperätutkimus

Kohteellisen malminetsinnän tärkein vaihe on kallioperäkairaus, jolla aadaan luotettavia yhtenäisiä ja jatkuvia näytesarjoja tutkimuskohteen kivilajeista ja kallioperän rakenteesta. STväkairauksiin siirrytään, kun geologisten, geofysikaalisten ja/tai geokemiallisten tutkimustulosten perusteella on rajattu kiinnostava, malmipotentiaalia osoittava alue. Kairaus on tärkeä tutkimusmenetelmä erityisesti vähän kalliopaljastumia sisältävllä alueilla, joissa maapeitteen paksuus on suuri.

Maataloustraktoreita ja raskaimmillaan metsänkorjuussa käytettäviä monitoimikoneita kooltaan vastaavaa kairauskalustoa kuljetetaan lavettiautoilla tai kairauskalusto on rakennettu osaksi kuorma-autoa. Maastossa liikkumisessa hyädynnetään mahdollisuuskien mukaan vamliita koneuria. Syväkairauksessa kalliosta kairataan timanteilla varustetulla porakruunulla lieriönmuotoinen näyte teräs- tai alumiinikairausputkeen. Kairaus tehdään maapeitteen paksuudelle ulosttuvan suojaputken läpi, ja siinä käytetään huuhteluaineena joko vettä tai ilmaa, tai molempia yhdessä. Kairasydännäytteet otetaan kairauspaikasta mahdollisimman ehjinä, katkotaan näytelaatikoihin ja toimitetaan jatkotutkimuksiin. Kairareikään jätetään usein maanpinnalle ulottuva suojaputki ja korkki reiästä tehtäviä geofysikaalisia lisätutkimuksia varten. Kairauksessa käytettävä huuhteluvesi otetaan alueen puroista ja imeytetään lopuksi maaperään saostusastian kautta.

Malminetsinnässä timanttikairauksen reikien syvyys vaihtelee pääasiallisesti 50-200 metrin välillä. Kairaus jaetaan tarkoituksen mukaan eri vaiheisiin. Tunnustelukairauksessa yksittäisiä reikiä sijoitetaan etsintäalueelle aiempien tutkimustulosten ja indikaattoreitten pohjalta. Etsintäkairauksessa tutkitaan alueen profiilia sijoittalamma reiät peräkkäin tutkittavan alueen poikki. Profiilit sijoitetaan tyypillisesti 50-200 metrin välille ja reikien väli on vastaavasti 50-100 metriä. Inventointikairauksessa reikäväliä ja profiiliväliä edelleen tihennetäään ja alueelle voidaam tehdä viuhkakairaus.

Koelouhinta

Esiintymän hyädynnettävyyden tai kannattavuuden selvittäminen sekä rikastusmenetelmiän testääminen ja kehittäminen osana malminetsintää ja kaivoshankkeen suunnittelua edellyttävät koelouhintaa ja rikastuskokeita. Koelouhinta tehdään vastaavilla menetelmillä kuin varsinaine louhinta, kun kaivottoiminnat suunnittelu on käynnistynyt malminetsinnän tulosten perusteella.

Laboratoriomittakaavan rikastutkokeissa vaadittava koelouhintamäärä on pienempi kuin tehdasmittakaavan rikastuskokeissa. Tyypillinen näytemäärä jauhatus ja vaahdotus-koeajoa varten on 100-300 tonnia. Sopivan rikastusmenetelmän kehittäminen mineraalitekniikan laitoksissa edellyttää sen sijaan yleensä 200-1000 tonnin louhintamääriä. Näitä suurempia koelouhintamääriä, 20000-60000 t käytetään menetelmäkehityksessä, jos koerikastus tehdään esiintymän lähialueella toimivassa rikastamossa, tai uutta rikastusmenetelmää kehitetään esiintymän lähessä, suunnitellun kaivospiirin alueella. Koelouhinnassa malmiesiintymän päältä poistettujen pintamaiden ja mahdollisten sivukivien (jätekivien) määrä vaihtelee tavallisesti muutamista sadoista muutamiin satoihin tuhansiin kuutiometreihin.

Kaivoksen avaaminen ja rakennusvaihe

Kaivoksen avaaminen edellyttää, että malmiesiintymän hyödyntäminen on taloudellista. Malmiesiintymän läytäminen ei aina johda kaivoksen avaamiseen. Esiintymän hyödyntämiskelpoisuutta arvioitaessa arvioitaessa otetaan huomioon mm. esiintymän sijainti, koko, mineralogia, arvomineraalien pitoisuudet, kalliomekaniikka, rikastus- ja jatkoprosessointi ja rikasteiden markkinointimahdollisuudet, kaivosten rakentamiskustannukset sekä hanketta koskevat ympäristö- ja muut lupapäätökset. Tarvittavien selvitysten tekeminen saattaa kestää useita vuosia.

Esiintymän taloudellisuutta selvitetään yleensä tiukasti määrättyjen standardoitujen tai konsernin sisäisten menettelytapojen perusteella, sillä kaivostoimintaa harjoittavat yritykset ovat yleensä pörssissä noteerattavia yhtiöitä. Tällaisia menettelyohejita ovat esim.:

• National Instrument 43-101
• The JORC Code.

Esiintymän taloudellisen hyädyntämisen selvittäminen edellyttää malminetsintävaiheessa toteutetun tiedon tarkentamista mm. geofysikaalisilla mittauksilla ja kairauksilla sekä maaperä- ja kivinäytteiden analysoimisella. Malmin prosessiteknisen käsittelyn selvittämiseksi kairausnäytteistä tehdään karakterisointitestejä, joitta saadaan alustva käsitys mahdollisten sivukivien ja jätemateriaalin ympäristökelpoisuudesta sekä kemiallisesta käyttäytymisestä lyhyellä aja pitkällä aikavälillä. Ennen lopullista kaivospäätöstä suoritetaan usen lisäksi riittävän suuri koelouhinta ja -rikastus louhintateknisten seikkojen varmistamiseksi ja rikastusprosessiin liittyvien yksityiskohtien selvittämiseksi.

Kaivoksen rakentaminen käynnistetään yleensä viipymättä kaivosten avaamispäätöksen jälkeen. Kaivosten rakentaminen kestää tavallisesti noin kaksi vuotta, jos kaivoksen yhteyteen rakennetaan myös rikastamo. Kun kaivoksen rakentaminen aloitetaan, rakennetaan aluksi tarpeelliset tieyhteydet sekä alkuvaiheen töitä ajatellen riittävät sähkönsyötöt. Ensivaiheessa työ-, tauko- ja varastotiloina käytetään yleensä väliaikaisia rakennuksia. Pysyvien rakennusten (rikastamo-, huolto-, varasto-, toimisto- ym. rakennukset) ja muun infrastuktuurin (mm.rikastushiekka-altaat, vesien käsittelyjärjestelmät, sivukiven läjitysalueiden pohjarakenteet) rakentaminen käynnistyy kiireellisyysjärjestyksessä.

Ennen tuotannon käynnistämistä rakennetaan louhinnassa ja rikastusprosesseissa muodostuville kaivannaisjätteile (erityisesti avolouhinnassa muodostuva sivukivi ja rikastamolla muodostuva rikastushiekka) läjitysalueet, jotka varmistavat näiden materiaalien turvassisen varastoinnin niin terveyden kuin ympäristönkin kannalta. Läjitysalueiden sijoituspaikan ja rakentamisen suunnittelussa huomioidaan materiaalien fysikaalinen ja kemiallinen käyttäytyminen sekä mahdolliset vaikutukset ympäristöön.

Rikastushiekan läjitystä varten rakennetaan yleensä laajat, padotut altaat, jotka on varustettu jäteveden juoksutusrakenteilla ja veden puhdistusjärjestelyillä. Maaperän ja pohjaveden pilaantumisen ehkäisemiseksi altaisen pohjarakenteiden tiiveys varmistetaan tarvittaessa tiivistemateriaaleilla ja vuorauksilla. Sivukiven läjitysalueiden rakenteet ovat tavallisesti yksinkertaisempia, sillä niissä ei yleensä tarvita patoja. Maaperän tiiveys ja lujuus (kantavuus) selvitetään näilläkin alueilla etukäteen. Myös valumavesien hallinta suunnitellaan ennen läjityksen aloittamista.

Rakennusvaiheessa tehdään myös malmin tuotantolouhinnan kannalta tarpeelliset valmistelutyöt. Malmin tuotanto pyritään käynnistämään ennen kaivosalueelle tulevan rikastamon valmistumista. Avolouhintaa varten malmiesiintymän pinta paljastetaan alueella, jolta louhinta aloitetaan. Lisäksi malmiesiintymän ympäriltä poistetaan pintamaita ja sivukiveä. Tämä edellyttää usein massiivisia maansiirtotöitä. Maanalaisen kaivostoiminnan käynnistäminen alkaa yleensä vinotunnelin ja mahdollisen nostokuilun rakentamisella. Nämä rakenteet tehdään tavallisesti sivukiveen. Myös maanalaiset huolto- ja varastotilat rakennetaan ennen tuotannollisen louhinnan alouttamista.

Kaivosalueen teistön, patojen, ym. kohteiden rakentamisessa tarvittava ns. tarvekivi (louhe ja siitä tehtävät murskeet) pyritään saamaan kaivosalueelta suunnitellun avolouhoksen alueelta malmivyöhykkeen ulkopuolelta ja/tai maanalaisen kaivoksen vinotunneleiden ym. tilojen louhinnasta. Rakennuskohteissa käytettävän kiviaineksen tulee täyttää ympäristökelpoisuus- ja teknilliset vaatimukset.

Avolouhosalueelta ja muista rakennuskohteista poistettavat pintamaat (ts. maanpoistomassat) varastoidaan yleensä kaivosalueelle alueella suoritettavia maanrakennus- ja maisemointitöitä varten. Rakennuvaiheessa tai maanalaisesta kaivoksesta louhittava hyötykäyttöön kelpaamaton tai ylimääräinen kiviaines läjitetään sivukiven läjitysalueelle.

Yksityiskohtaisempaa tietoa malmiesiintymän kannattavuuden arviointiin ja kaivoksen avaamiseen liittyvistä menettelyistä on esitetty esim. Kaivos- ja louhintatekniikan oppikirjassa (Hakapää ja Lappalainen 2009). Seuraavaan taulukkoon on koottu esimerkkitapauksia suomalaisten metallimalmikaivosten avaamiseen liittyvistä toimenpiteistä.

Esimerkkitapauksia kaivosten avaamistoimista Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos/arvometalli	Tuotannon aloittamisviosi	Kaivoksen avaamiseen iittyvät toimenpiteet
Kemin kaivos/Cr	1969	Yhtiökohtainen menettelytapa malmiesiintymän arvioinnissa 60-luvulla, koelouhinta ja rikastustutkimukset koerikastamolla, jätealtaan padon pohjista maaperätutkimukset
Kittilän kaivos/Au	2008	Alkuvaiheessa yhtiökohtainen menettelytapa malmiesiintymän arviointiin, teistön kunnostaminen ja rakentaminen sekä sähkölinjan rakentaminen, koelouhintaa ja -rikastusta, jätealueen pohjakarenteiden rakentaminen (tiivis kumibitumikermi + moreeni), nykyään malmivarojen raportoinnissa NI 43-101-järjestelmä
Pyhäsalmen kaivos/Cu, Zn, S	1962	Yhtiökohtainen menettelytapa malmiesiintymän arvioinnissa 50-60 lukujen vaihteessa, koelouhinta ja rikastustutkimukset koerikastamolla, jätealtaan padon pohjista maaperätutkimukset, jätealtaiden pohjatutkimukset, nykyään malmivarojen raportoinnissa NI 43-101-järjestelmä
Talvivaaran kaivos/Ni, Zn	2009	80-luvulla ensimmäisen vaiheen koelouhinta ja koetehdasmittakaavaiset prosessitutkimukset sekä laajamittaisia laboratoriokokeita, 2000-luvulla uudet koelouhinnat ja kasaluiotuskokeet, mineraali varantojen raportoinnissa käytetään sekä JORC Code- että NI 43-101-järjestelmää. Liuotuskasojen ja sivukivikasojen setä jätealtaan pohjat tiivistetty muovikalvolla, infrarakentaminen sisälsi tiet, rautatien ja sähkölinjan, tuotantolaitokset noin 700000 rakennus-m^3
Oriveden kaivos/Au	1995	Laboratoriokokeet kairanäytteistä, koelouhinta, tehdasmittakaavaiset ja pilot-koeajot
Jokisivun kaivos/Au	2009	Koelouhinta ja tehdasmittakaavaiset koeajot, taloudellisen arvioinnin pohjana on kassavirtaan perustuva kannattavuustarkastelu ja emoyhtiön hinta- ja valuuttakurssiennusteet, NPV- ja IRR-laskelmat. Rakentaminen sisälsi tieyhteyksien rakentamista, sivukiven läjitysalueen pohjalle ajettiin moreenikerros, louhosvesien käsittelyyn rakennettiin kaksi esiselkeytysallasta ja kaksi peräkkäistä jälkiselkeytysallasta.
Lahnaslammen kaivos/Talkki, Ni	1970	Koelouhinta ja -rikastus 1960-luvulla, rikastusmenetelmän valinta laboratorio- ja pilot-kokeiden perusteella, avolouhinta malmiesiintymän luonteen perusteella.

Kaivoksen tuotantovaihe prosessivaiheittain

Kaivoksen tuotantovaiheessa malmi irrotetaan kallioperästä louhimalla. Tmän jälkeen malmikivi murskataan ja jauhetaan rikastusprosessiin sopivaksi. Rikastuksessa malmista erotetaan arvoaineet/-mineraalit kemiallisesti mekaanisesti erilleen muusta kiviainekseska ns. rikasteiksi. Seuraavissa kappaleissa kuvataan kaivostoiminnan eri vaiheet.

Louhinta ja malmin kuljetus

Arvomineraaleja sisältävä malmi irrotetaan kallioperästä louhimalla siten, että srvoaineiden pitoisuus malmissa on taloudellisesti riittävä. Louhinkatekniikasta riippuen malmin irrottaminen edellyttää myös arvottoman sivukiven louhimista. Sivukiven määrä rajoitetaan jatkoprosessin syötteessä mahdollisimman vähäiseksi, jossa rikastusprosessin kapasiteetti olisi mahdollisimman taloudellinen ja tehokas. Louhinnassa ei ole hyväksyttävää tuhlata luonnonvaroja esimerkiksi hyödyntämällä vain kaikkein rikkain osuus malmiesiintymästä ja jättämällä köyhemmät ja vähemmän kannallatav osat louhimatta, tai ohjaamalla ne sivukiven mukaan. Tämä edellyttää louhinnan jatkuvaa optimointia metallie hintojen, louhinta-, rikastua- sekä kaivannaisjätteiden käsittelykustannusten perusteella.

Jos malmiesiintymä yltää maanpintaan tai sijaitsee lähellä maanpintaa, louhintamenetelmänä käytetään avolouhintaa. Syvemmällä oleva malmi louhitaan yleensä maanalaisin menetelmin. Usein tuotanto aloitetaan avolouhintana ja siirrytään syvemmälle edetessä maanalaiseen louhintaan. Mikäli malmiesiintymä sijaitsee kokonaisuudessaan syvällä, louhintaa ei voida tehdä lainkaan avolouhintana.

Avolouhinnassa louhitaan louhintatekniikasta johtuen yleensä suuria määriä sivukiveä, sillä louhoksen seinämien pitäminen turvallisena edellyttää louhoksen laajentamista syvemmälle mentäessä. Malmi-sivukivisuhde vaihtelee kotimaisilla metallimalmikaivoksilla 1:1-1:14,5. Toiminnan alkuviosina sivukiven määrä on tavallisesti pienempi kuin myöhemmissä vaiheissa. Sivukiven ja malmin erottamisessa on haasteellista, ettei rikastusprosessin syöte laimene liikaa. Mikäli malmiesiintymä ulottuu syvälle, arvioidaan, onko louhosta kannattavaa laajentaa edelleen, vai onko siirryttävä maanalaiseen louhintaan.

Avolouhinta voidaan tehdä esim. pengerlouhintana, paikalleen räjäyttämällä, nosturilouhintana, iskuvasaralouhintana tai suorana kauvina. Näistä pengerlouhinta on yleisimin käytetty menetelmä suomalaisilla kaivoksilla. Pengerlouhinnan työvaiheita ovat irrotus, rikotus ja louheen lastaus ja kuljetus. Irrotuksessa kivi irrotetaan kalliosta poraamalla ja räjäyttämällä. Rikotuksessa ylisuuret kivet särjetään lastaukseen ja murskaukseen sopiviksi. Pengerlouhinta etenee tasapaksuin penkerein ylhäältä alaspäin, ja penkereet yhdistetään toisiinsa ajoteillä, joita pitkin malmi ja sivukivi kuljetetaan murskaamolle.

Paikalleen räjäyttäminen on pengerlouhinnan muutos, jossa malmia ei lastata ennen seuraavaa räjäytystä. Se soveltuu käytettäväksi mm. loivakaateisille malmeille, joilla on malmikerrosten välissä raakkukerros, sekä kapeille juonimalmeille ja massiivisten malmien suurmittaiseen louhintaan. Menetelmän etuna on lastauksen selektiivisyys, jolla varmistetaan malmin tarkka talteensaanti ja vähäinen raakkulaimennus. Paikalleen räjäyttämistä käytetään esim. Kittilän kultakaivoksella.

Suomen metallikaivoksilla avolouhosten enimmäissyvyys vaihtelee yleensä välillä 150-200 m, ja pengerkorkeus on tavallisimmin välillä 14-15 m. Talvivaaran nikkelikaivoksen suunniteltu syvyys on 300 m.

Maanalaisessa kaivoksessa sivukiviä louhitaan mahdollisimman vähän (malmi-sivukivisuhde esim. Kemin kaivoksella 1:0.5-0.4 ja Pyhäsalmella 1:0.05-0.04). Kuolut ja kulkuväylät louhitaan yleensä sivukiveen. Sivukiviä ei kuitenkaan tavallisesti kujleteta maanpinnalle, vaan ne käytetään maanalaisessa kaivoksessa tyhjien louhostilojen täyttönä ja tukena. Maanalaisessa kaivoksessa malmin louhinnassa käytettävät menetelmät ja tekniikat riippuvat malmiesiintymän sijainnista ja muodosta sekä kalliomekaanisista tekijöistä. Myös malmin arvo ja louhintakustannukset sekä ympäristönäkökohdat vaikuttavat louhintamenetelmän valintaan.

Maanalaisessa louhinnassa yleisesti käytettävät menetelmät jaetaan kolmeen pääluokkaan:

1.Avoimet menetelmät (louhospilarein tuetut)

• Pilarilouhinta
• Välitasolouhinta
• Pengerlouhinta

2.Täyttömenetelmät

• Lyhytreikätäyttölouhinta
• Pengertäyttölouhinta
• Makasiinilouhinta

3.Sorrosmenetelmät

• Levysorroslouhinta
• Lohkosorroslouhinta

Maanalaisessa louhinnassa tyhjiä louhoksia sekä tunneleita tuetaan sortumien estämiseksi. Tukeminen tehdään esimerkiksi täyttämällä louhostulat sivukivellä ja rikastushiekasta erotetulla "kaivostäytteellä", johon on yleensä lisätty kovettvia lisäaineita (esim. senemttiä, kalkkia, lentotuhkaa tai masuunikuonaa). Tunneleiden tukemiseksi käytetään esim. tunnelin seiniin upotettuja pitkiä pultteja, betonointia ja/tai rappausta.

Louhintaporauksessa käytetään nykyään pitkälle automatisoitua, tehokasta, sähköllä ja paineilmalla toimivaa kalustoa. Poratut ja painostetut kentät räjäytetään yleensä tietyn vakiintuneen aikataulun mukaisesti, aiheuttamatta vaaraa henkilöturvallisuudelle. Etenkin avolouhinnan yhteydessä räjäytysaikataulua rajoitetaan usein lupamääräyksillä mahdollisten meli- ja tärinähaittojen ehkäisemiseksi.

Sekä maanalaisessa että avolouhinnassa louhinta ulottuu pohjaveden pinnan alapuolelle. Louhostiloja pidetään kuivala pumppaamalla louhokseen kertyvää pohjavettä kaivoksesta maanpinnalle.

Maanalaisten kaivosten ilmanvaihto järjestetään puhaltamalla pääpuhaltimella raitista ilmaa tuuletuskuilun kautta maanalaisiin tiloihin. Kaivosperät tuuletetaan maan alla olevilla puhaltimilla ja tuuletustorvilla. Vanhoissa runsaasti tunneliverkostoa käsittävissä kaivoksissa tuuletusjärjestelmä voi olla hyvinkin monimutkainen ja sen toiminka edellyttää automatiikkaa ja tarkkaa valvontaa. Talvisaikaan tuuletusilmaa lämmitetään tuuletusnousun jäätymisen estämiseksi. Syvissä kaivoksissa lämpötilaa puolestaan jäähdytetään kesäaikaan tuuletusilman liiallisen lämpenemisen estämiseksi.

Malmi siirretään avolouhoksista käsiteltäväksi kuorma-autoilla, dimppereilla tai kiviautoilla, joskus myös hihnakulmettimilla. Mikäli avolouhitaa tehdään yhtä aikaa maanalaiseen louhinnan kanssa, voidaan avolouhoksesta louhittu malmi myös pudottaa kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen, josta se nostetaan yhdessä maan alta louhitun malmin kanssa. Maanalaisesta kaivoksesta malmi siirretään nostolaitteella (hissi), autolla tai hihnakuljettimella, tai niiden yhdistelmällä.

Toisinaan kaivos saattaa sijaita jopa kymmenen kilometrin päässä rikastuslaitoksesta. Tällöin malmi kuljetetaan kaivokselta rikastamolle maanteitse tai rautateitse, jos kuljetusmatkat ovat erittäin pitkiä tai jos kuljetettavat materiaalimäärät ovat suuria. Enonkosken kaivoksella, jossa kaivos ja rikastamo sijaitsevat spivasti vesireittien varrella, malmi kuljetettiin aikoinaan laivalla.

Louhinta- ja kuljetusmenetelmät sekä louhinnassa käytettävät räjähdysaineet Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos	Louhintamenetelmä ja -tekniikka	Räjähdysaine	Räjähdysaine	Malmin kuljetus
Kemin kaivos	Avolouhot (lopetettu 2005) Maanalainen kaivos, Pengertäyttölouhinta	Kemiitti 510 emulsio	0.2 kg/t 0.14 kg/t	Kuorma-autokuljetus Nosto hissillä
Kittilän kaivos	Avolouhos ja maanalainen kaivos	Riogel-emulsio	raakkukentissä 0.225 kg/t, malmissa 0.18 kg/t	Kuorma-autokuljetus murskaamolle
Pyhäsalmen kaivos	Maanalainen kaivos, välitaso- ja pengerlouhinta	Kemiitti 810	0.33 kg/t	Nosto hissillä, hihnakuljettimet
Talvivaaran kaivos	Avolouhos	Kemiitti 510 emulsio	0.25-0.28 kg/t	Kuorma-autokuljetus esimurskaimeen
Oriveden kaivos	Maanalainen kaivos	Kemiitti 510 emulsio	0,3-0,6 kg/m^3	Kuorma-autokuljetus Sastamalaan, 85 km
Jokisivun kaivos	Avolouhos, pengerlouhinta	Dynamiitti Anfo Kemix-A	0.3-0.6 kg/m^3	Kuorma-autokuljetus Sastamalaan, 40 km
Lanhaslammen kaivos	Avolouhos	Kemiitti 510 emulsio	0.25 kg/m^3	Kuorma-autokuljetus esimurskaimeen

Murskaus ja seulonta

Louhitun malmin kappalekoko pienennetään murskauksella jatkokäsittelyyn sopivaksi. Maanalaisessa louhinnassa malmikivi esimurskataan nostolaitteille sopivaksi ennen malmin nostoa maanpinnalle. Mikäli malmi kuljetetaan kaivoksesta rikastamolle kuorma-autoilla, ylisuuret kappaleet rikotaan ennen kuljetusta ja ensimmäinen varsimeinen murskausvaihe tehdään maan pinnalla sijaitsevassa murskaamossa. Ensimmäistä murskausvaihetta nimitetään esi- tai karkeamurskaukseksi, ja tavallisesti siihen käytetään leuka- tai karamurskaimia.

Tämän jälkeen murskausprosessi riippuu jauhatus- tai muusta käsittelyprosessista. Normaalisti murskauspiiri koostuu murskaimista ja seuloista, jotka on kytketty piiriin siten, että piiristä ulos tulevan materiaalin raekoko on halutulla tasolla. Materiaalni voidaan toisinaan jakaa esimurskauksen jälkeen eri raeluokkiin myös pelkästään seulomalla. Useimmiten malmi murskataan yhdessä tai useammassa vaiheessa hienommaksi ennen jatkokäsittelyä.

Hienomurskaukseen käytetään yleisimmin kartiomurskaimia ja seulontaan täryseulakoneita, joihin on asennettu yksi tai useampia seulakokoja. Murskaus- ja seulontapiiri on toisinaan rakennettu ulkotiloihin ilman varsinaisia rakennuksia. Tämä ratkaisu antaa haasteita sekä ympäristönsuojelulle että toiminnalle vaikeissa sääolosuhteissa.

Murskaus ja seulonta Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos/tuotantolaitos	Murskaus ja seulonta
Kemin kaivos	3-vaiheinen murskaus, joista 1- vaihe maan alla (karamurskain), 2. vaihe avoimena piirinä (STD-kartiomurskain) ja 3. vaihe avoimena piirinä (SH-kartiomurskain)
Kittilän kaivos	1-vaiheinen murskaus maan pinnalla (leukamurskain)
Pyhäsalmen kaivos	1-vaiheinen murskaus maan alla (laukamurskain), seulonta kolmeen raeluokkaan maan päällä, tarvittaessa jakeidem lisämurskaus seulonnan/jauhatuksen yhteydessä (kartiomurskain)
Talvivaaran kaivos	Esimurskaus karamurskaimella, kuljetus välivarastoon, 3-vaiheinen hienomurskaus kartiomurskaimella, joista kaksi viimeistä vaihetta suljetussa piirissä seulontakoneiden kanssa, murskatun tuotteen raekoko 80% alle 8 mm
Sastamalan rikastamo	3-vaiheinen murskaus: 1. vaihe leukamurskain, 2. vaihe karamurskain ja 3. vaihe kartiomurskain, jotka toimivat avoimena, lisäksi piirissä täryseula, joka erottelee valmiin hienon tuotteen jauhatukseen
Lahnaslammen kaivos	2-vaiheinen murskaus, esimurskaus leukamurskaimella, toisessa vaiheessa iskupalkkimurskain

Jauhatus

Jauhatuksessa malmi hienonnetaan sellaiseen raekokoon, että malmin sisältämät arvomineraalit esiintyvät riittävän puhtaina itsenäisinä rakeina, jotta ne saadaan erotettua sivukivirakeista rikastusprosessissa.

Metallimalmikaivoksilla malmi jauhetaan yleensä vaakasuorissa pyörivissä myllyissä vesilietteessä, joko metallisilla jauhinkappaleilla tai malmista erotelluilla suuremmilla kappaleilla (ns. autogeeniset jauhatusmenetelmät). Malmi jauhetaan yhdessä tai useammassa vaiheessa. Jauhatuspiirin myllyt on useimmiten kytketty suljettuun piiriin luokituslaitteiden kanssa, jotka palauttavat karkeat rakeet takaisin jauhatuspiiriin. Näin varmistetaan, että jauhatuksesta ulos tulevan materiaalin raekokojakauma on halutulla alueella jatkokäsittelyä varten.

Jauhatuspiiriin saattaa olla kytkettynä myös karkeavaahdotuskoneita, ominaispainoerottimia tai jota magneettierottimia, joilla erotetaan luokituslaitteen palauttamasta ns. kiertokuormasta arvomineraalien karkeampia fraktioita. Tässaiset kytkennät ovat melko tyypillisiä varsinkin kullan rikastuksessa.

Jauhatus on yleensä energiaa kuluttava vaihe malmin käsittelyprosessissa (30-63%). Tämän vuoksi jauhatuspiirin optimointi on kaivoksilla usein jatkuvan kehitystyön alla.

Jauhatusmenetelmät Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos/tuotantolaitos	Jauhatuspiiri
Kemin kaivos	1.vaihe: tankomylly avoimessa piirissä
	2.vaihe:kuulamylly suljetussa piirissä luokittimina toimivien Derrick-seilojen kanssa
Kittilän kaivos	1-vaiheinen jauhatus SAG myllyllä, joka on kytketty suljettuun piiriin sykloniluokittimen kanssa
Pyhäsalmen kaivos	1. vaihe: lohkaremylly (SAG) lohkareet + kuulat (100 mm)
	2. vaihe: 3 palamyllyä (AUTOG), tarvittaessa kuulia (60 mm)
	3. vaihe: kuulamylly (kuulat 30 mm)
	2. ja 3. vaihe suljetussa piirissä sykloniluokittimien kanssa
	Jauhatushienout: 65% < 0,074 mm
Talvivaaran kaivos	Varsinaista jauhatusvaihetta ei ole, malmi menee murskauksen ja seulonnan jälkeen kasaliuotukseen
Sastamalan rikastamo	1. vaihe: tankomylly
	2. vaihe: kuulamylly (kuulat 40 mm) suljetussa piirissä syklonin kanssa
	Ominaispainopiiri kiertokuorman käsittelyyn (Raichertin kartio, spiraaliluokittimet sekä kaksi tärypöytää)
	Vaahdotuksen syötteen jauhatushienous: 75% < 0.074 mm
Sotkamon kaivos	Yksiveiheinen kuulajauhatus suljettuna sykloniluokittimen kanssa

Rikastus

Rikastuksessa malmista erotetaan arvoaineita sisältävät mineraalit arvottimista mineraaleista. Metallimalmikaivoksilla yleisimmin käytetyt rikastusmenetelmät ovat:

• vaahdotus
• ominaispainorikastus
• magneettinen rikastus
• liuotus menetelmät

Näitä menetelmiä voidaan käyttää erillisinä yksittäisinä käsittelymnetelminä, mutta usein menetelmiä yhdistetään keskenään esimerkiksi niin, että vaahdotusprisessiin liitetään joku muu menetelmä rikasteen, jätteen tai välituotteiden käsittelyyn.

Rikastusmenetelmät ja arvometallien saanti Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos/tuotantolaitos	Rikastusmenetelmä	Tuotteet	Kok. saanti (%)
Kemin kaivos	Ominaispainoerotus	Kromirikasteet (Cr2O3) Palarikaste (36% Cr2O3) Hienorikaste (44.2% Cr2O3)	75
Kittilän kaivos	Vaahdotus, paine-hapetus, CN-liuotus, elektrolyysi	Au metalliharkot (Au 92-95%)	84-88
Pyhäsalmen kaivos	Vaahdotus	Cu-rikaste (29% Cu) Zn-rikaste (54% Zn) S-rikaste (52% S)	95-96 92-93 n.50
Talvivaaran kaivos	Bakteeriliuotus ja metallien saostus kemiallisesti	NiS (sakka) ZnS (sakka)	n. 80
Sastamalan rikastamo	Ominaispainoerotus ja vaahdotus	Au-rikaste/vaahdotus (150-200 g/t Au) Au-rikaste/tärypöytä (n.80 % Au)	80-85
Lahnaslammen kaivos	Vaahdotus	Ni-rikaste (8% Ni)	58

Vaahdotus

Sulfidimineraalien rikastuksessa ylivoimaisesti eniten käytetty rikastusmenetelmä on vaahdotus, jossa mamilietteeseen lisätään kemikaaleja sekä lietteen sähkökemiallisten olosuhteiden säästämiseksi että mineraalipintojen muuttamiseksi sellaisiksi, että mineraalirakeet saadaan tarttumaan ilmakupliin ja nouseman niiden mukana lietteen pintaan. Tämä tapahtuu vaahdotuskoneissa, joissa liete sekoitetaan ja lietteeseen syötetään ilmaa mahdollisimman pieninä kuplina. Vaahdotus tehdään useammassa vaiheessa riittävän saannin ja lopullisen rikasteen puhtauden varmistamiseksi. Tämän vuoksi vaahdotuspiirissä tarvitaan useampia erikokoisia vaahdotuskoneita.

Vaahdotuspiirit ja niihin kuuluvat lietekierrot rakennetaan tapauskohtaisesti käsiteltävän malmin koostumuksen perusteella. Vaahdotuksessa tarvittavat kemikaalit ja niiden käyttömäärät määräytyvät myös malmityypin mukaan. Toisinaan vaahdotuksen onnistuminen voi edellyttää esimerkiksi pH:n säädön lisäksi tai sijasta prosessin redox-potentiaalin säätämisestä. Malmin koostumut vaikuttaa myös käsittelyprosesseissa saavutetaviin metallurgisiin tuloksiin. Kemikaalien käyttöä rikastuksessa on käsitely laajemmin mm. rikastustekniikan oppikirjoissa.

Esimerkkejä sulfidimalmien vaahdotuksessa yleisimmin käytettävistä kemikaaleista

Kemikaaliryhmä	Esimerkkikemikaaleja
Kokoojakemikaalit	Ksantaatis, kemiallinen yleiskaava R-O-CS2-Me, jossa hiilivetyryhmä yleenä etyyli-, isopropyyli-, isobutyyli-, tai amyyliryhmä ja metalliryhmänä Na tai K
	Ditiofosfaatit, kemiallinen yleiskaava (RO)2=P=S2-M, esim. Danafloat
	Ditiofosfinaatit, kemiallinen yleiskaava esim. Aerophine (C4H9)2-P-(S)-S-Na
Vaahdotteet	Terpeeniyhdisteet, joita saadaan puunjalostusteollisuudesta terpeeniin tislausprosessista sivutuotteena (esim. Sylvapine)
	Pitkäketjuiset alkoholit, esim. Montanol
	Eetterit, esim. Downforth vaahdotteet kuten sim. polypropyleeni-glykooli-metyylieettereitä (CH3-(OC2H6)n-OH)
pH:n säätäjät	Rikkihappo (H2SO4)
	Kalkki joko hienokalkkina Ca(OH)2 tai poltettuna kalkkina (CaO
Redox-potentiaalin säätäjät	Rikkihappo, jolla potentiaalia säädetään positiiviseen suuntaan (hapetus)
	Natriumsulfidi, jolla potentiaalia säädetään negatiiviseen suuntaan (pelkistys)
Akvaattorit	Kuparisulfidi, jota käytetään sinkkinälkkeen ja rautakiisujen aktivointiin
Painajat	Sinkkisulfaatti, jota käytetään erityisesti sinkin painamiseen kuparivaahdotuksessa
	CMC eli karboksimetyyliselluloosa, jota käytetään käytetään silikaattimineraalien painamiseen sulfidien vaahdotuksessa
	Tärkkelys, jota käytetään silikaattimineraalien painamiseen sulfidien vaahdotuksessa
	Na-dikromaatti, jota käytetään esim. lyijyn painamiseen kupari-lyijy-erotuksessa (voimakas ja myrkyllinen, hapettava kemikaali)
	Natriumsyanidi, jota käytetään esim. sinkin painamisee kuparivaahdotuksessa. Käyttö perustuu sen taipumukseen muodostaa helposti kompleksiyhdisteistä. Kullan rikastuksessa syanidi toimii kullan liuottimena (erittäin myrkyllinen kemikaali)
Apuaineet	Flokkulantit, joita käytetään sakeutuksen ja selkeytyksen apuaineina (esim. polyakryyliamidit)
	Vaahdonestoaineet, joita käytetään vaahdon tappamiseen esim. pumpuilta
	Suodatuksen apuaineet (yleisin Al-sulfaatti)

Ominaispainoerotus

Ominaispainoerotus perustuu mineraalien välisten ominaispaonoerojen hyödyntämiseen, joten se soveltuu malmeille, joissa arvomineraalin ominaispaino on huomattavasti suurempi kuin arvottomien mineraalien ominaispaino. Tällaisia ovat esimerkiksi kromi- ja kultamalmit. Kullan rikastusprosessissa ominaispeinoerotusta voidaan käyttää, kun metallinen kulta esiintyy malmissa riittävän karkeina rakeina. Menetelmään on tarjolla useita kaupallisia laitteita (esim. spiraalit, kartiot, tärypöydät), joilla raskaat rakeet erotetaan lietevirrasta.

Perinteinen ominaispainoerotusmenetelmä on raskasväliaine-erotus, jossa malmin kappaleita "kellutetaan" raskaassa väliaineessa. Painavat kappaleet (arvomineraalit) painuvat pohjaan ja kevyemmät (sivukivimineraalit) kelluvat pinnalla, josta ne on helppo erottaa. Yleisimmin käytetti väliaine on piirautasuspensio, jonka ominaispaino (lietetiheys) säädetään sopivaksi.

Liuotusmenetelmät

Luiotusta käytetään yleensä helposti liukenevien malmien käsittelyyn tai mineralogisesti vaikeammin esim. vaahdottamalla rikastettavien malmien käsittelyssä. Liuotuksessa arvometallit erotetaan malmista erilaisilla luiottimilla, esimerkiksi hapoilla tai syanidilla. Syanidia käytetään arvometallim saannin parantamiseen mm. kullan rikastusprosessissa, sillä syanidiliuotuksella saadaan erotettua suurin osa siitä kullasta, jota ei voida erottaa ominaispainoerotuksella tai vaahdotuksella.

Liuotusta voidaan myös tarvittaessa tehostaa bakteereilla tai liuotus voi perustua bakteeritoimintaan (esim. Talvivaaran bioliuotus). Liuotuksen jälkeen arvometallit saostetaan liuoksesta kemiallisesti (esim. pelkistämällä H2S:n avulla) tai sähkökemiallisesti (elektrolyysi). Ennen saostusprosessia liuos väkevöidään esim. uuttoliuoksen kierrätyksellä, uutolla/strippauksella tai uutolla/absorboinnilla.

Metallimalmien liuotus tehdään joko tankki-tai kasaliuotuksena. Tankkiliuotuksessa käytetään jokoliuotusreaktoreita ja/tai autoklaaveja. Luiotusreaktorit oat sekoittimella varustettuja säiliöitä, joissa almi liuotetaan kemikaaleilla ja/tai kaasuilla vesilietteessä. Joskus liukenemista tehostetaan lämmittämällä reaktoria esim. häyryllä. Autoklaaviliuotuksessa reaktionopeutta nostetaan lisäämällä liuoksen lämpötila sen kiehumispisteen yli (ylipaine). Autoklaaviin lisätään happea sulfidimineraalien hapettamiseksi. Liuotusta ennen malmia voidaan käsitellä tarvittaessa muilla rikastusmenetelmillä, esim. vaahdotuksella (mm. kullan rikastusprosessissa sulfidien hajotus ennen syanidiliuosta, kun kulta on sitoutunut sulfidimineraaleihin.

Kasaliutuksessa malmin varastokasaan suihkutetaan suuttimilla liuotuskemikaalia, joka liuottaa kasasta arvometallit. Arvometallipitoinen liuos kerätään talteen kasan alla olevilla keräysjärjestelmillä. Suomessa kasaliuotus on käytössä Talvivaaran kaivoksella, jossa metallit liuotetaan malmista biokasaliuotuksella (bakteeritoimintaan perustuva kasaluiotus). Talvivaarassa on liuotuskasan alle rakennettu tiivis pohja betoonimatosta ja sen yläpuolella olevasta 2 mm vahvasta HDPE-muovikalvosta. Kasan läpäissyt neste vatuu tiivistä kerrosta pitkin salaojakerrokseen, joka ohjaa liuoksen kasan alapuolella lijaitsevaan putkistoon ja edelleen keräilyaltaisiin, joista neste pumpataan joko metallien talteenottoon tai takaisin liuotuskiertoon. Kasaliuotusta käytetään tavallisesti pieniä avrometallipitoisuuksia sisältävälle nk. köyhille malmeille.

Magneettierotus

Magneetierotus perustuu mineraalien erilaisiin magneettisiin ominaisuuksiin. Erotus tehdään joko märkäerotuksena lietteestä tai kuivana. Magneettierotusta käytetään yleisimmin rauta- ja kromimalmien käsittelyssä, mutta se soveltuu tarvittaessa myös osaksi muuta rikastusprosessia. Varsinaisen rikastuksen ohella magneettierottimia voidaan käyttää myös prosessia haittaavan rautaromun tai -silpun erottamiseen esim. hihnakuljettimilla.

Rikasteen kuivaus, varastointi ja kuljetus

Rikastusprosessin lopputuotteena ilevat rikasteet ovat metallimalmikaivoksilla eleensä kuiva, hienoksi jauhettu, arvometallit sisältävä mineraaliaines. Kultakaivoksilla lopputuotteena voi olla myös kultaharkot.

Ennen varastointia rikasteet kuivataan esim. rumpu-, kiekko- tai paineilmasuotimella. Suodatuksella päästään noin 10%:n kosteuteen, jok on riittävä varastoinnin ja kuljetuksen kannalta. Lisäksi on mahdollista käyttää myös termistä kuivatusta.

Prosessissa tuotetut rikasteet varastoidaan kaivosalueelle odottamaan kuljetusta jatkokäsittelyyn asiakkaalle. Rikasteet varastoidaan kasoissa joko katetuissa varastorakennuksissa tai ulkona, tai lukituissa sisätiloissa (esim. kultahakot, tynnyreihin pakattu uraanirikaste lukituissa kuljetuskonteissa). Varastointi kasoissa sisätiloissa vähentää rikasteen hävikkiä pölyämisen, liettymisen, tai liukenemisen vaikutuksesta. Ulkona, ilman katosta varastoidaan yleensä vain rikasteita, joiden arvo on vähäinen.

Varaston koko riippuu kuljetustavasta ja kuljetuksen rytmittämisestä, johon vaikuttavat myös asiakkaan tarpeet sekä vastaanottojärjestelmä. Rikaste kuljetelaan yleisimmin junalla, jos kuljetusmatka on pitkä tai rikastemäärä suuri. Pienemmät kuljetukset tehsään kuorma-autoilla.

Rikaseteen kansainvälisissä laivakuljetuksissa laivojen rajalliset lastausaikataulut edellyttävät rikasteen välivarastointia myös satamassa, erityisesti bulk-toimituksissa. Konttitoimituksissa varastointi satamissa ei yleensä oli välttämätöntä.

Rikasteen varastointi ja kujetustavat Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla.

Kaivos/tuotantolaitos	Tuote	Varastointi	Kuljetus
Kemin kaivos	Cr-rikaste	Varstohalleissa ja tarvittaessa ulkona	Autoilla FeCr-tehtaalle
Pyhäsalmen kaivos	Cu-rikaste	Varastohallissa	Junalla katetuissa vaunuissa
	Zn-rikaste	Varastohallissa	Junalla avovaunuissa, pölynsidonta lignobondilla
	S-rikaste	Avokentällä ja vientirikasteet satamahalleissa	Junalla avovaunuissa, pölynsidonta lignobondilla; Vientirikasteiden jatkokuljetus laivalla
Talvivaaran kaivos	Ni-sakka Zn-sakka	Rikasteet pakataan säiliöihin	Junalla asiakkaalle
Sastamalan rikastamo	Au-rikaste	Varastohallissa	Autolla, peitettynä; Vientirikasteille laivakuljetus konteissa suursäkkeihin pakattuna
Sotkamon kaivos	Ni-rikaste	Varastohallissa	Junalla, peitettynä

Energiankulutus ja sen tehokkuus

Kaivostuotannossa tarvitaan yleensä runsaasti sähköenergiaa ja polttoaineita. Kaivoksen sähkönkulutus vaihtelee 12-25 kWh/malmitonni ja rikastamon 30-50 kWh/malmitonni. Muu sähkönkulutus on 2-4 kWh/malmitonni.

Tuotannossa käytettävät sähkölaitteet voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin (lisätietoja Hakapää ja Lappalainen 2009):

• sähkön siirtoon ja jakeluun liittyvät laitteet kuten voimajohdot, muuntajat ja kaapelit
• sähköenergialla toimivat laitteet kuten sähkömoottorit, valaisimet ja käsityökalut
• ohjaus-, valvonta-, viestintä- ja automaatiolaitteet.

Malmin rikastuksen energiankulutus määräytyy ensisijaisesti käsiteltävän malin määrän sekä rikstuksessä käytettyjen prosessien ja laitteiden perusteella. Yleensä teholtaan suurimpia sähkömoottoreita käytetään malmikiven jauhatuksessa, varsinkin, kun malmi rikastetaan vaahdotusmenetelmällä. Esimerkiksi Kevitsan kaivoksen jauhinmyllyjen moottoritehot ovat 7 MW. Myös malmin murskaus, seulonta ja vaahdotus ovat runsaasti energiaa kuluttavia vaiheita, mutta niissä yksittäisten sähkömoottoreiden tai pumppujen tehot ovat kertaluokkaa pienempiä. Vaahdotukseen voi kulua paljon energiaa, jos vaahdotuspiiri on monimutkainen ja sisältää runsaasti koneita ja laitteita.

Esimerkkejä Suomessa toimivien metallimalmikaivosten energian kokonaiskulutuksesta ja kulutuksesta käsiteltyä malmitonnia kohti vuonna 2009

Kittilän kaivos (sisältää vain sähkönkulutuksen)

Kaivos/tuotantolaitos	Energian kokonaiskulutus MWh/a	Energiankulutus/malmitonni kWh/t
Kemin kaivos (sisältää polttoaineet) (vuosi 2008)	57629	43.5
104640
Pyhäsalmen kaivos (sisältää polttoaineet)	88814	63.6
Talvivaaran kaivos	Sähkö: 111000 Lämpö:37200
Sastamalan rikastamo (ei sisällä louhimman energiankulutusta tai polttoaineita)	6000	30

Sähkömoottoreiden valinta tehdään pääomakustannusten, vahvarakenteisuuden sekä käyttötehokkuuden välillä. Kaivostoiminnassa, jossa moottoreisen teho on iso ja käyttötuntimäärät vuosittain suuria, on tärkeää valita energiatehokkuudeltaan mahdollisimman korkealuokkainen sähkömoottori. Tehokkaimman moottorin korkeampi hankintahinta tulee normaalisti säästetyksi alempina energiakustannuksina 1-2 vuode kuluessa. IEC 60034-30 määrittää uuden energiatehokkuusluokituksen 3-vaiheiselle 50 Hz:n oikosulkumoottorille. Uusi tehokkuusluokitus on korvannut vanhemmat EFF1, EFF2 ja EFF3 luokat.

Prosessissa käytettävät pumput ovat myös merkittäviä energiankuluttajia. Hyvän energiatehokkuuden saavuttamiseksi pumput mitoitetaan ja valitaan käytettäväksi soveltuvimmissa ja tehokkaimmissa käyttökäyrän pisteessä. Energiatehokkuutta parannetaan tarvittaessa vakionopeus- ja taajuusmuuttajalaitetta käyttämällä.

Sähkömoottoreiden tehokkuusluokat

Tehokkuusluokka	Kuvaus	Vastaavat luokat	Huomautukset
IE1	Perustehokkuus	EFF2	2011 alkaen kaikkien teollisten sähkömoottoreiden täytyy olla vähintään luokassa IE1
IE2	Korkeatehokkuus	EFF1	2015 alkaen EEF2 moottoreita voidaan asentaa vain jos niitä ohjataan soveltuvalla taajuusmuuttajalla
IE3	Korkealuokkainen tehokkuus	NEMA Premium	Alkaen 2015 ja 2017, ainoastaan IE3 ai erittäin korkean luokan moottoreita voidaan myydä Euroopassa luokassa 7.5-375 kW
IE4	Erittäin korkealuokkainen tehokkuus		Ei ole kaupallisessa tuotannossa

Taajuusmuuntajia (VSD) käytetään mm. pumppujen nopeuden säätämiseen sekä kuljettimen käynnistämiseen. Niillä säädetään laitteen nopeutta ja parannetaan energian käyttöä verrattuna siihen, jos käytettäisiin ylimitoitettua moottoria täydessä vauhdissa huonoimmalla mekaanisella tehokkuudella. Taajuus muuntajien avulla varmistetaan pumppujen, myllyjen ja muiden laitteiden tehokas käytö.

Louhinnassa ja malmin siirrossa sähköenergiaa kuluu mm. seuraaviim kohteisiin:

• sähköhydrauliset työkoneet (esim. poraus-, pulttaus- ja rappauskoneet)
• hihnakuljettimet
• malmin nostolaitteet
• paineilman tuottaminen, ja
• tuuletus.

Lisäksi lastaus- ja kuljetusajoneuvot sekä mahdollisesti kaivostilojen lämmitys kuluttavat polttoaineita.

Vertailtunakaivostoimin kulutuslukuihin on kuitenkin huomattava, että asutukeskuksissa kuluu lämpöenergiaa, joka tuotetaan sähkön lisäksi myös muilla tavoin.

Veden käyttö

Kaivostoiminnassa tarvitaan suuria määriä vettä esimerkiksi seuraaviin tarkoituksiin:

• porausvesi
• varsinainen prosessivesi (jauhatus ja rikastus vesilietteessä)
• tiivistevedet (pumput, imukoneet)
• kemikaalien valmistus
• huuhteluvedet (esim. laitteiden ja lattioiden huuhtelu)
• pesuvedet (esim. suodatinkankaiden pesu), ja
• talousvesi (juomavesi ym).

Suuri osa vedentarpeesta voidaan yleensä kattaa veden takaisinkierrätyksellä eri prosessivaiheista, mutta toiminnalla tarvitaan usein myös riittävän puhdasta tuorevettä. Kierrätysmahdollisuudet ovat prosessikohtaisia ja riippuvat mm. prosessissa käytettävistä kemikaaleista. Kierrätys väkevöittää veden sisältämien aineiden pitoisuuksia. Väkevöitymisen myötä pitoisuudet voivat nousta rikastusprosessia haittaavalle tasolle estäen veden käytän prosessissa.

Tuorevesi otetaan yleensä läheisestä järvestä tai joesta. Joissain tapauksissa tuorevetenä voidaan käyttää myös kaivosten kuivanapitovettä joko sellaisenaan tai käsittelyn (esim. kiintoaineen lasketus, metallien saostus) jälkeen. Useissa rikastamoissa veden tarve voidaan kattaa lähen täysin veden kierrätyksellä ja kaivosten kuivanapitoveden käytöllä. Toisinaan tuoreveden summittainen otto kaivoksen ulkopuolelta ei ole käytännössä mahdollista. Kaivoksella käytettävä talousvesi ostetaan yleensä erikseen ulkopuoliselta toimittajalta. Osassa prosesseja (mm. suodatinkankaiden pesu, kompressorin jäähdytys) voidaan hyödyntää kaivosten omilla puhdistuslaitteilla (esim. hiekkasuottimilla) puhdistettua vettä.

Veden käyttä ja kierrätys: esimerkkejä Suomessa toimivilta metallimalmikaivoksilta vuoden 2009 lukuihin perustuen

Kaivot/tuotantolaitos	Vedenotto m^3/v	Tuoreveden ottopaikka	Kierrätysveden lähteet	Kierrätys %
Kemin kaivos (2008)	2546900	Selkeytysallas	Selkeytysallas	98
Kittilän kaivos	n.1000000	Seurujoki	Rikastuahiekka-allas	65-70
Pyhäsalmen kaivos	4970000	Pyhäjärvi	Prosessiin kuuluvan sakeuttimen ylite	18
Talvivaaran kaivos	1360000	Kolmisoppijärvi (kaivospiirin sisällä)	Louhoksen kuivanapitovesi, kipsisakka-altaiden vesi	10-20
Sastamalan rikastamo	1200000	Kiertovettä	Rikastushiekka-allas, vanha Ni-kaivos	100
Sotkamon kaivos	800000	Louhoksen kuivanapito	Louhoksen kuivanapitovesi, rikastushiekka-allas	yli 90

Tarveaineiden kulutus

Kaivostuotannossa tarvitaan energian ja veden lisäksi erilaisia tuotantotarveaineita, kuten kemikaaleja, jauhinkappaleita, suodatinkankaita, yms. Tarveaineiden kulutus riippuu käytössä olevasta prosessista.

Esimerkkejä merkittävimmistä tuotantotarveaineista Suomessa toimivilla metallimalmikaivoksilla

Kaivos/tuotantolaitos	Tarveaineet/kemikaalit
Kemin kaivos	Piirauta, jauhinkuulat, jauhintangot, fokkulantit
Kittilän kaivos	Cu-sulfaatti, natriunsyanidi, K-amyyliksantaatti, typpihappo, MIBC (vaahdote), lipeä (NaOH, 50%), Aerophine 3418, Na-metabisulfaatti, aktiivihiili kalkki, jauhinkuulat 125 mm, jauhinkuulat 100 mm
Pyhäsalmen kaivos	Na-isobutyyliksantaatti, poltettu kalkki, Zn-sulfaatti, Cu-sulfaatti, rikkihappo, Sylvapine (vaahdote), Na-syanidi, typpihappo (suodattimien pesu), etikkahappo (suodattimien pesu), jauhinkuulat
Sastamalan rikastamo	Na-isobutyyliksantaatti, Aerophine 3418A, Danafloat 245, Flopam AN 905 SH (flokkulantit), Dowfroth (vaahdote), jauhinkuulat, jauhintangot
Sotkamon kaivos	Na-etyyliksantaatti, Montanol (vaahdote), kuparisulfaatti, alumiisisulfaatti, CMC

Kaivoksen sulkeminen ja jälkihoito

Kaivoalueen sulkeminen ja jälkihoito tulevat ajankohtaiseksi, kun taloudellisesti hyödynnettävä malmi ehtyy , tai kun kaivostoiminta lopetetaan pysyvästi kohteessa. Kaivoslainsäädännöllisesti toiminta katsotaan päättyneeksi, kun kaivoslupa raukeaa tai se peruutetaan (kaivoslaki 621/2011). Ympäristönsuojelulain mukaan toiminnanharjoittaja vastaa kuitenkin edelleen toiminnan päätyttyä lupamääräysten mukaisesti ympäristön pilaantumisen ehkäisemiseksi tarvittavistä toimista, toiminnan vaikutusten selvittämisestä ja tarkkailusta lupapäätöksessä määrätyn ajan (YSL 90§). Jos toiminnan aikana luovutetaa osista kaivosaluetta tai sen apualuetta, toteutetaan niiden osalta sulkemis- ja jälkihoitotoimenpiteet jo luopumisen yhteydessä.

Sulkemisen keskeisenä tavoitteena on saattaa kaivosalue ihmisten trveydelle ja ympäristölle haitattomaan kuntoon. Sulkemissuunnitelmissa tulee huomioida myös alueen uudelleenkäyttötarpeet. Yleensä toiminnan päätyttyä kaivosalueelta poistetaan kaikki tarpeeton infrastruktuuri ja huolehditaan, ettei jäljelle jäävistä rakenteista aiheudu riskejä tai haittoja luonnonympäristölle, ihmisten terveydelle tai alueen jatkokäytölle. Tapauksesta riippuen suljetulle kaivosalueelle jäävät lähinnä lähinnä jälkihoidetut rikastushiekan ja sivukiven varastointialueet ja louhostilat. Jos kaivosalueen rakennukset ovat hyväkuntoisia ja niille löydetään jatkokäyttömahdollisuuksia, myös niihin liittyvä infrastruktuuri säilytetään. Toisaalta kaivoksen sulkemisessa tulee kuitenkin turvata myös mahdollisten malmiesiintymään jäävien arvoaineiden myöhempi hyödyntäminen ja/tai rakennusten ja jätealueiden jatkokäyttö uuden kaivostoiminnan tarpeisiin. Tätä varten kaivoksesta laaditaan enne sulkemista lopetustilanteen mukainen kaivoskartta (KTMp 1218/1995), johon merkitään myös sulkemisessa tehdyt tukirakenteet (Heikkinen et al. 2005).

Sulkemisen suunnittelu aloitetaan jo varhaisessa vaiheessa kaivostoiminnen elinkaarta. Ensimmäiset suunnitelmat sulkemisesta ja siihen liittyvistä jälkihoitotoimenpiteistä tehdään jo kaivostoimintaa suunnitellessa ja kannattavuuslaskelmia tehtäessä, viimeistään kaivoslupaa anottaessa. Tällöin toiminnan laajudesta, teknisistä ratkaisuista ja toimintojen sijoittamisesta on jo alustavat suunnitelmat olemassa, ja toiminnoille laatia lustavat sulkemissuunnitelmat, joiden kustannukse voidaan huomioida toiminnan kokonaiskustannuksissa. Varhainen suunnittelu auttaa myös vähentämään toiminnasta aiheutuvia mahdollisia haitallisia ympäristövaikutuksia. Tällainen käytäntö edistää materiaalien tehokasta käyttöä ja sulkemistoimenpiteisen kustannustehokasta toteuttamista. Lainsäädännöllisesti kaivostoiminnalta edellytetään selvitystä toiminnan lopettamiseen liittyvistä toimenpiteistä ja jälkihoitotoimista sekä kaivos- että ympäristölupaa haettaessa.

Toiminnan aikana sulkemissuunnitelmaa päivitetään säännöllisesti vastaamaan toimintaa ja toiminnalle myönnettyjä lupaehtoja. Lopullinen sulkemissuunnitelma esitetään viranomaisille hyväksyttäväksi toiminnan loppuvaiheessa, nin 0.5-1 vuotta ennen sulkemistoimenpiteiden toteuttamista.

Sulkemissuunnitelma sisältää toimenpiteet kaikkien kaivosalueella olevien toimintojen osalta. Toimenpiteet ovat osiaasin kaivoskohtaisia ja riippuvat mm- malmityypistä ja kaivoksen koosta. Usein osa sulkemistoimenpiteistä voidaan toteuttaa vaiheittain jo toiminnan aikana. Lisäksi kaivoksen sulkemiseen liittyviä toimenpiteitä, niiden tavoitteita sekä sulkemisen suunnittelussa käytettäviä tutkimuksia on kuvattu yksityiskohtaisemmin esimerkiksi Kaivoksen sulkemisen käsikirjassa (Heikkinen et al. 2005).

Kaivosalueen sulkemisen jälkeen varmistetaan seurannalla, että tehdyt toimenpiteet, rakenteet ja esimerkiksi vesienkäsittely- a ojitusjärjestelmät toimivat suunnitellulla tavalla ja sulkemiselle asetetut tavoitteet täyttyvät. Sulkemisen jälkeinen seuranta voi sisältää esim:

• alueelle jäävien rakenteiden ja louhosalueiden geoteknisen ja visuaalisen seurannan,
• louhosalueiden täyttymisen ja muodostuvan veden laadun seurannan,
• alueella (erityisesti jätealueilla) muodostuvien ja kulkevien vesien määrän ja laadun seurannan,
• vesien puhdistusjärjestelmien toimivuuden seurannan,
• louhosalueiden, rakennetun (rikastamon, lastausalueen, teistön) alueen ja jätealueiden kasvillistumisen ja maisemoinnin onnistumisen seurannan.

Ympäristön tilan seurantavelvoitteet määritellään ympäristöluvassa (YSL 46§). Seurannan keston takaraja määräytyy yleensä sen mukaan, kuinka kauan toiminnasta aiheutuu alueella vaikutuksia.

Esimerkkejä kaivoksen sulkemisessa tehtävistä toimenpiteistä

Kohde	Sulkemis- ja jälkihoitotoimenpiteitä
Avolouhos	Maaluiskien muotoilu, stabilointi ja kasvillistaminen
	Pystysuorien tai jyrkkien kallioseinämien lujitustoimenpiteet ja loiventaminen alueilla, joissa on sortumariski
	Avolouhoksen aitaaminen ulkopuolisten pääsyn estämiseksi; rakentamisrajoitukset
	Avolouhokseen johtavien tieyhteyksien sulkeminen
	Kuivanapitopumppauksen lopettaminen ja louhoksen täyttyminen vedellä; vesien kerääminen ja käsittely tarvittaessa
Maanalainen kaivos	Jätteiden ja muiden pohjavesien pilaantumisvaaraa aiheuttavien materiaalien, koneiden ja laitteiden poistaminen louhostiloista
	Louhostilojen tukeminen ja täyttäminen sortumien estämiseksi
	Kaivoksen turvallisuudeksi tehtyjen rakenteiden säilyttäminen
	Kaivokseen johtavien vinotunneleiden, ilmanvaihtokuilujen ja teiden sulkeminen sivullisten pääsyn estämiseksi
	Maanpinnan lujitustoimenpiteet sekä maisemoiminen
	Sortuma- ja painumavaarallisten alueiden rajaaminen ja aitaaminen; rakentamisrajoitukset
	Kuivanapitopumppauksen lopettaminen ja kaivostilojen täyttyminen vedellä; louhoksessa olevien ylivuotovesien kerääminen ja käsittely
Sivukivikasat	Mahdollinen käyttö louhostilojen tai avolouhoksen täytössä ja stabiloinnissa/loppusijoittaminen louhoksiin
	Maan pinnalle jäävien kasojen stabilointi ja muotoilu, peittäminen ja kasvillistaminen; mahdolliset alueen käyttötarkoitukset
	Valumavesien kerääminen ja käsittely
Rikastushiekka-alue	Mahdollinen käyttö louhostilojen täytössä ja stabiloinnissa
	Selkeytysaltaiden tyhjentäminen
	Loppusijoituksen kannalta tarpeettomien rakenteiden purkaminen (esim. selkeytysaltaiden padot)
	Jäljelle jäävän alueen stabilointi ja muotoilu, peittäminen ja kasvillistaminen
	Mahdolliset alueen käyttörajoitukset
	Valuma- ja suotovesien kerääminen ja käsittely
Maanpoistomassat	Hyödyntäminen kaivosalueen maisemoinnissa
Rikastamo ja muut rakennukset, varikko-alueet ja infrastruktuuri	Tarpeettomien ja huonokuntoisten rakenteiden ja rakennusten purkaminen
	Purkumateriaalien lajitteleminen, kierrätys, myyminen ja/tai toimitus loppusijoitettavaksi
	Hyödynnettävissä olevien rakennusten siistiminen ja myyminen
	Jätemateriaalien toimittaminen loppusijoitettavaksi
Koneet ja laitteet	Hyötykäyttömahdollisuuksien arvioiminen
	Hyväkuntoisten laitteiden ja materiaalien myyminen tai kierrätys
Kaivosalueen maapohja	Pilaantumisen ja kunnostustarpeen arvioiminen
	Kunnostus tarvittaessa
Kaivosalueen vedet	Heikkolaatuisten vesien kokoaminen ojitusjärjestelyllä
	Käsittely aktiivisilla tai passiivisilla menetelmillä

Esimerkkejä siljetuosta metallimalmikaivosalueista Suomessa

Kohde	Toiminta-aika	Louhitut arvoaineet	Louhintamäärät (Mt)	Jälkihoitotoimenpiteet
Aijala, Metsämonttu	1949-1958	Cu, Zn	0.9	Kaivoskuilut on aidattu
	1952-1974	Cu, Zn, Co, Fe, Ag	1.7	Rikastushiekka-alie Aijalassa on osittain kevyesti peitetty ja se on kasvillistunut luontaisesti peitetyllä alueella
Keretti	1913-1989	Cu, Zn, Co, Ni, Zn, Au	34.9	Osa kaivosrakennuksista on museoitu tai suojeltu. Rikastushiekka-alue on peitetty ja kasvillistettu. Osa rikastushiekka-alueesta on muutettu golf-kentäksi. Rukastushiekka-alueen vesiä käsitellään kosteikolla.
Kotalahti	1959-1987	Ni, Cu	13.7	Alue on osittain aidattu ja varustettu kieltokylteillä. Kaivosalueen rakennuksia on otettu uudelleen käyttöön. Jälkihoitotoimenpiteet alueella ovat parhaillaan käynnissä.
Luikonlahti	1968-1983	Cu, Zn, Ni, Co, S	10.0	Kaivosalue maisemoitu. Sivukivikasat on muotoiltu, peitetty ja maisemoitu. Rikastushiekka-alueen ja kaivovalueen vesiä käsitellään kosteikolla
	1979-2006	Talkki, Ni
Otanmäki	1953-1985	Fe, Ti, V	33.0	Osa kaivosrakennuksista on uudelleen käytössä junanvaunutehtaana. Rikastushiekka-altaan selkeytys allas toimii lintu-altaana.
Paroistenjärvi	1943-1966	Cu, W, As	4.2	Kaivosalue on puolustusvoimien tutkimuslaitosten käytössä. Osa toisesta rikastushiekka-alieesta, avolouhos ja maanalaiset kaivostilat on peitetty vedellä (ovat Paroistenjärven alla)
Paukkajanvaara (vain koelouhintaa ja -rikastustoimintaa)	1958-1961	U	0.03	Infrastruktuuri on purettu. Alue on varustettu kieltokyltein ja osittain aidattu. Sivukivi- ja rikastushiekka-alueet on peitetty ja maisemoitu.
Vihanti	1951-1991	Zn, Cu, Pb, Ag	30.8	Osa kaivosalueen rakennuksista on uudelleen käytössä. Rikastushiekka-alue on peitetty ja maisemoitu. Rikastushiekka-alueen vesiä käsitellään kosteikolla. Rikastushiekka-alue toimii virkistysalueena.