4/2009

Uusi menetelmä tehostaa raudan poistoa kaivosteollisuuden jätevesistä

Pauliina Nurmi

Pauliina Nurmi työskentelee tutkijana maa- ja elintarviketalouden
tutkimuskeskuksessa. Hänen ympäristöbiotekniikan alaan kuuluva
väitöskirjansa tarkastettiin TTY:llä marraskuun lopulla.

Diplomi-insinööri Pauliina Nurmi kehitti Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) kemian ja biotekniikan laitoksella tehdyssä väitöstyössään mikrobiologisia menetelmiä, joita voidaan käyttää raudan hapettamiseen ja poistoon bioliuotuksessa. Bioliuotus on kaivosteollisuudessa käytetty prosessi, jossa mikrobien avulla liuotetaan metalleja malmista.

Nurmen väitöstutkimuksen ensimmäinen osa selvitti raudan hapetuskykyyn vaikuttavia tekijöitä bioliuotuksessa. Työssä määriteltiin Leptospirillum ferriphilum -bakteereja sisältävän viljelmän raudan hapetuskinetiikkaa pH:ssa 1.

- Tutkittu viljelmä sieti todella korkeita pitoisuuksia tutkittuja liukoisia metalleja. Tulokset ovat erinomaisia, Pauliina Nurmi sanoo.

Nurmi testasi ja kehitti myös matemaattisia malleja raudan hapetusnopeuksien ennustamiseksi bioreaktoreissa. Useiden metallien yhteisvaikutuksista raudan hapetuskinetiikkaan ei aikaisemmin ole mallinnettu. Kaavoilla on mahdollista ennustaa reaktionopeuksia raudan hapetukselle bioliuotuksessa.

Lupaavia tuloksia hyödynnetään jo

Bioliuotus on perinteistä sulatusta ympäristöystävällisempi tapa metallien erottamiseen malmeista. Prosessissa ei synny kaasumaisia päästöjä eikä se vaadi yhtä paljon energiaa. Lisäksi se on kannattava menetelmä köyhillekin malmeille. Menetelmää on testattu myös kaivosjätteiden ja metalliromun uusiokäyttöön. Sen ongelmana ovat kuitenkin happamat rautapitoiset jätevedet.

Tutkimuksen toisessa osassa Nurmi kehitti biologiseen raudan hapetukseen ja saostukseen perustuvaa raudan- ja sulfaatinpoistoa kaivosten prosessi- ja jätevesistä. Raudan poistoa tutkittiin laboratoriomittakaavan bioprosessissa, jossa käsiteltiin biokasaliuotuksen hapanta prosessivettä. Tutkimuksessa myös hyödynnettiin neuroverkkomallinnusta ennustamaan saostuvan ferriraudan määrää erilaisissa olosuhteissa.

- Enimmillään raudasta saostui jopa 96-99 prosenttia. Optimaalisissa olosuhteissa saostui lisäksi keskimäärin 66 prosenttia sulfaatista, Nurmi toteaa.

Sotkamossa sijaitsevaa monimetalliesiintymää bioliuotuksen avulla hyödyntävä Talvivaaran Kaivososakeyhtiö Oyj jatkokehittää menetelmää pilottimittakaavassa yhdessä TTY:n kanssa, ja on hakemassa sille myös patenttia. Happamien kaivosvesien käsittelyyn on jo olemassa joitakin bioreaktoreita mutta niitä on kehitetty vain huomattavasti pienemmille rautapitoisuuksille. Biologiaa hyödyntäviä menetelmiä bioliuotusliuoksen prosessivesien raudan- ja sulfaatinpoistoon ei aikaisemmin ole kuvattu tieteellisissä julkaisuissa.

 

Teksti: Marjut Kemiläinen
Kuva: Pauliina Nurmen arkisto

 

 

 

Kerro kaverille
Roistoaalto on merimiehen painajainen ja tutkijan unelma
Roistoaalto on merimiehen painajainen ja tutkijan unelma
4/2009
Roistoaalto on merimiehen painajainen ja tutkijan unelma
Bosch Rexroth luottaa TTY:n digitaalihydrauliikan osaamiseen
Bosch Rexroth luottaa TTY:n digitaalihydrauliikan osaamiseen
4/2009
Bosch Rexroth luottaa TTY:n digitaalihydrauliikan osaamiseen
Verkko muuttaa tapaamme viestiä
Verkko muuttaa tapaamme viestiä
4/2009
Verkko muuttaa tapaamme viestiä
Alan Thompson: "Opettaminen on elämäntapa"
Alan Thompson: "Opettaminen on elämäntapa"
4/2009
Alan Thompson: "Opettaminen on elämäntapa"
 
4/2009
 
4/2009
 
4/2009
 
4/2009
 
4/2009
 
4/2009

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi