Teknologia

Talvivaaran biokasaliuotusteknologian kehittäminen on aloitettu Outokummun tutkimuskeskuksessa, jossa sitä on kehitetty vuodesta 1987 alkaen. Kehitysprojektin projektipäällikkönä on toiminut Marja Riekkola-Vanhanen, joka nykyisin työskentelee Talvivaarassa. Talvivaara on jatkanut kehitystyötä laboratoriomittakaavasta koetoimintalaitokseen saakka. Kehitystyön rahoittajana toimi Teknologian ja innovaatioiden kehittämiskeskus, Tekes. 

Euroopan Unionin mustaliuskemalmia tutkivassa Bioshale-projektissa GTK:ssa Outokummussa tehtiin 110 tonnin malmierän bioliuotuskoe. Koe aloitettiin menestyksekkäästi -20°C -asteeBion lämpötilassa maaliskuussa 2005, mikä antoi vahvan viitteen siitä, että prosessi soveltuu subarktisiin ympäristöolosuhteisiin.

Kesällä 2005 rakennettiin 17 000 tonnin koelaitos kaivosalueelle. Edustava malminäyte louhittiin ja murskattiin 80 %:sesti alle kahdeksan millimetrin kokoiseksi murskeeksi, joka kasattiin kahdeksan metriä korkeaksi kasaksi. Kasan kastelu aloitettiin elokuussa 2005. Kasaan lisättiin alueelta eristetyt bakteerit agglomerointivaiheessa. Bakteerien määrä bioliuotuksen kierto-liuoksessa on ollut luokkaa 10⁶ - 10⁸ solua/ml. Käytetyt bakteerit kasvavat muutaman asteen lämpötilasta alkaen aina 80°C lämpötilaan saakka.

Biokasaliuotusprosessissa kasan läpi virranneen metallipitoisen liuoksen lämpötila nousi yli 50°C:een. Lämpötilan nousu johtuu siitä, että suuri määrä malmin sisältämää magneetti- ja rikkikiisua hapettuu. Kohonneet lämpötilat ovat pysyneet yllä myös pohjoisen talvioloissa. Metallin talteenotto aloitettiin marraskuussa 2005. Talvella 2007 kasa purettiin ja koottiin uudelleen, ja liuotuksen sekundäärivaihe alkoi.

Tehokas tutkimustyö on antanut Talvivaaralle käsityksen bioliuotusprosessin tärkeimmistä tekijöistä. Yksi liuotusnopeuden tärkeimmistä tekijöistä on malmipartikkelin koko. Muita avaintekijöitä ovat pH, lämpötila, ja kastelun sekä ilmastuksen määrä.