Miljörisker kopplade till utvinningens

vinningen av metaller och mineral i alunskiffer.

I dag finns ingen utvinning av metaller och mineral ur alunskiffer i Sverige. Det pågår däremot försök i laboratoriemiljöer (se av- snitt 5.3.1) för att utveckla nya metoder för att skilja ut ämnen från alunskiffer. Brytning av alunskiffer för fullskalig utvinning av metal- ler har i Sverige endast skett i Ranstad (1956–69), där brytningen avsåg uran, och endast vid ett fåtal platser internationellt. Övrig brytning har avsett framställning av alun (Andrarum 1637–1906, Degerhamn 1723–1890, Latorp 1765–1890, med flera, samt kolväten (Kinnekulle 16 _{Det bör noteras att brytningen i Ranstad pågick under åren 1965–1969 och att det är oklart}

1909–15). Skiffergas har utvunnits i Fornåsa, dock utan brytning av skiffer.

Sammanfattningsvis krävs en god karakterisering av alunskiffern för att kunna göra riskbedömningar. Det behövs inte enbart inför gruvdrift utan även inför anläggning av infrastruktur i områden med alunskiffer. Avfallet utgör den största miljörisken vid brytning i alun- skiffer, liksom vid annan gruvbrytning. Om problematiska mineral och metaller avskiljs minskar mängden avfall som kräver särskild efterbehandling. Mer kunskap behövs om i vilken utsträckning miljö- risker föreligger vid påverkade grundvatten och ytvatten i omkring- liggande områden (influensområden) som innehåller alunskiffer.

Metallutvinning från alunskiffer kan beskrivas som en process i fyra steg

Följande är utredningens sammanställning av miljörisker kopplade till utvinningens övergripande processteg. Informationen bygger på skriftliga underlag från, och diskussioner med utredningens exper- ter17_{. Sammanställningen kan inte anses uttömmande, eftersom det} finns brister i kunskapen om miljörisker, men den ger en bild av de främsta identifierade miljöriskerna. Undersökning och prospekter- ing medför normalt sett ringa miljörisker.

Figur 5.10 Steg vid metallutvinning

Källa: Ann-Marie Fällman.

1. Lösgörande av material från berggrunden

Ett första steg är att lösgöra material från berggrunden. Skifferbryt- ningen sker ofta i dagbrott med konventionell och beprövad teknik. Följande miljörisker föreligger i samband med detta moment: • Exponering av nya ytor (i dagbrott och av eventuellt gråberg) för

luft och vatten kan påverka materialets lakbarhet och toxiska ämnen kan frigöras till vatten.

• Grundvattensänkning i influensområdet kan leda till att förekom- mande skiffer utsätts för vittring. När grundvattenytan höjs tvättas dessa vittringsprodukter ut och tillförs grundvattnet som förorenas. (Detta är inte specifikt för dagbrott utan gäller även för under- jordsbrytning).

2. Hantering /lagring av lösgjort material

Hantering av materialet sker genom krossning och malning med konventionell och beprövad teknik. Följande miljörisker föreligger i samband med detta moment:

• Exponering av nya ytor för luft och vatten kan påverka materia- lets lakbarhet och toxiska ämnen kan frigöras till vatten. Det bör noteras att om materialet hanteras i stängda system med åter- vinning av vatten minskar denna risk.

3. Bearbetning av materialet

Med beaktande av alunskifferns sammansättning och egenskaper talar mycket för att storskalig metallutvinning sannolikt skulle base- ras på en våtkemisk metallavskiljning genom lakning (hydrometal- lurgisk processteknik), i vart fall med dagens teknik. Följande miljö- risk föreligger i samband med detta moment:

• Okontrollerad spridning av laklösning, slam, skifferrester, kemi- kalier med mera från bearbetningen.

4. Hanteringen av utvinningsavfall / efterbehandling

Sista steget är hantering av avfallet och efterbehandling. Det gäller såväl utvinningsavfall från lösgörandet av materialet från jordskor- pan som utvinningsavfall från bearbetningen av det utvunna mate- rialet. Följande miljörisker finns vid detta moment:

• Fortsatt vittring av processad skiffer samt slam som deponerats, ovan jord (deponi) eller under jord (till exempel igenfyllnad av dagbrott). Spridning av utlakade metaller till ytvatten och grund- vatten och transport till närområde, fjärrområde, recipient. • Okontrollerad spridning av processlösningar (laklösningar, pro-

cesskemikalier med mera) som kort- eller långsiktigt deponerats.

Preventiva åtgärder

Den mest förekommande efterbehandlingsmetoden i Sverige är att täcka det kvarvarande utvunna materialet (avfallet) innehållande sul- fider med ett tätslutande skikt för att begränsa syre- och vattentrans- porter genom massorna. De sulfider som inte har skiljts ut under an- rikningsprocessen hamnar i anrikningssanden, det vill säga i det avfall som uppstår efter anrikningsprocessen (fysisk och kemisk separation).

Laklösningar från alunskiffer innehåller sannolikt bland annat sva- vel och metaller. En del av dem kan extraheras och eventuellt åter- vinnas. Återstoden bör stabiliseras och deponeras säkert.

Exempel på åtgärder som kan vidtas för att minska den långsik- tiga utlakningen av sulfider i deponi är:

• Tätslutande täckning av material som hindrar syre och vatten att infiltrera

• Tillföra buffrande ämnen

• Eliminera eller inhibera järnsulfiderna.

Om lakningen inte, eller endast delvis, löser upp de förekommande sulfiderna, kommer rester av sulfider och andra mineral finnas kvar i de lakade massorna. Dessa massor kan komma att behöva omhän- dertas för att hindra eller begränsa utlakning av sulfidernas vittrings- produkter under deponeringen.

Genom bearbetning i slutna system minskar risken för läckage av förorenat vatten.

Utlakning av metaller beror på i vilka mineral de förekommer och mineralets vittringsbenägenhet. Utlakningsbenägenhet beror också på vilken lakvätska eller annan extraktionsmetod som används, samt volym av massor och vilka avfall som genereras.

Det krävs god kunskap om mineralogin, spårmetallernas fördel- ning i mineral, mineralernas förekomst och deras lakbarhet både för att genomföra effektiv utvinning av metaller och för riskbedömning. För att tidigt kunna bedöma miljöriskerna utifrån metall- och sul- fidinnehåll genomförs så kallade statiska tester där man bedömer syra-potentialen utifrån halten av sulfider samt den neutraliserings- potential som bergmassa har.

För att bedöma reaktionshastigheten för oxideringen av sulfiderna genomförs kinetiska tester exempelvis fuktkammarförsök, vilket inne- bär att man oxiderar och lakar materialet i cykler under längre tid. I vissa fall krävs långsiktig utvärdering för att kunna påvisa vad som händer på grund av reaktionskinetiken. Exempel inom gruvindustrin visar på att även vid höga halter sulfider kan dessa reaktioner vid lak- ning i laborativ miljö ta lång tid. Begränsningar med dessa kinetiska tester är att det är en liten mängd och finkornigt krossat material som används. Vidare sker oxideringen under optimala kemiska förhål- landen med avseende på temperatur, syretillgänglighet och fukt. Vid uppskalning av utvinningen behöver även andra faktorer beaktas som till exempel sekundära vittringsprodukter som inte är kvar i fuktkam- marförsöken. Dessa omständigheter gör det svårare att skala upp verk- samheten. Alunskiffrar i Sverige innehåller dessutom en varierad mängd sulfider, vilket sammantaget gör att provtagning/provberedning och den valda testdesignen kan få en stor inverkan på testresultaten. Genom att kombinera modellering och detaljerad karakterisering kan geokemiska modeller upprättas, men uppbyggande av modell tar tid och måste baseras på observationer. Fältförsök är vanligt som kom- plement till laboratoriets kinetiska lakförsök där mer realistiska för- hållanden råder. Det saknas i dag standardiserade fältmetoder för att göra detta.

Det pågår forskning kring stabilisering av metaller det vill säga åtgärder som minskar ämnens mobilitet/förmåga att vittra, som kom- plement till täckning samt mer avancerad karakterisering av material, vilket är avgörande vid bedömning av ett materials miljörisk.