Nedbrytning av alkyleteraminer som används vid omvänd katjonsflotation av järnmalm

Abstract: Vetskapen kring vad som händer med kemikalier i naturen är viktigt för att kunna bedöma om användningen av dem kan vara hållbar. Företag måste kunna visa att kemikalier som används i deras industriprocesser uppfyller vissa miljökrav bl.a. enligt ECHA:s riktlinjer. LKAB vill undersöka om ett flotationsmedel, en s.k. samlare, som de önskar använda till omvänd katjonsflotation av järnmalm, uppnår dessa miljökrav. SLU har därför utfört denna studie tillsammans med LKAB för att utreda hur samlaren skulle brytas ned i det sandmagasin där den är tänkt att deponeras. Förhållandena i sandmagasinet i Svappavaara där LKABs anrikningsverk ligger förmodas inte vara goda för nedbrytande mikroorganismer då pH-värdet är högt (8,8) och vattenmättnadsgraden i anrikningssanden hög, i kombination med ett kallt klimat. Syftet med den här studien var dels att undersöka om samlaren överhuvudtaget är nedbrytbar när den läggs på deponi efter anrikningen och dels att försöka med enkla medel stimulera nedbrytning av samlaren. I studien undersöktes nedbrytningen under delvis optimerade förhållanden. Vattenhalten justerades till 60% av den vattenhållande förmågan (WHC) och proverna inkuberades vid 20 °C. Utöver att studera nedbrytningen i själva anrikningssanden undersöktes inverkan av tillsatser av torv och jord. Sur torv (3,1 torrvikts-%) blandades med anrikningssanden för att justera pH-värdet nedåt och jord från ytskiktet av en jordbruksmark (11,3 torrvikts-%) blandades in för att tjäna som ymp av aktiva mikroorganismer. Vartefter projektet fortskred frystes prover i triplikat ned (efter 0, 4, 8, 16, 32 och 64 dagar) för att stoppa all biologisk aktivitet. Halten flotationsmedel i proven analyserades med HPLC/ESI. I försöksled med tillsatser av torv och eller jord följde nedbrytningen första ordningens kinetik och halveringstiden bestämdes till 32 – 36 dagar. I den rena anrikningssanden var nedbrytningskinetiken inte lika tydlig men trenden var ändå att halten minskade över tid. Halveringstiden i detta försöksled uppskattades till 64 dagar. Resultaten påvisade att flotationsmedlet kan brytas ned och att det med enkla medel går att stimulera nedbrytning i deponisanden, åtminstone vid optimala förhållanden i ett laboratorium.