Oväntad pumplösning säkrar vattenförsörjningen i Aitikgruvan

Strax utanför Gällivare ligger Skandinaviens största dagbrott, Aitik. Här bryter Boliden årligen omkring 40 miljoner ton malm, som förädlas till metallkoncentrat med koppar, guld och silver. Malmen transporteras av tunga dumpers dygnet runt, längs slingrande vägar från det 450 meter djupa brottet. För att spara vatten och minska miljöpåverkan har Boliden utvecklat ett cirkulärt system där processvattnet renas och återanvänds i produktionen.

När Boliden 2022 genomförde geotekniska undersökningar i Aitikgruvan visade resultaten dock att dammförstärkande åtgärder var nödvändiga för att möta internationella säkerhetsstandarder. Detta blev startskottet för ett omfattande arbete där både dammstrukturer och kringliggande infrastruktur behövde anpassas. Målet var att säkra en långsiktigt stabil, säker och hållbar gruvdrift.

För att kunna förstärka skyddsvallarna runt klarvattentäkten var det nödvändigt att flytta befintlig pumpstation och att minska vattenmängden i täkten. Detta ledde i sin tur till att vattenförsörjningen till anrikningsverket strax intill inte blev tillräcklig, varför man skulle bli tvungen att hämta in vatten någon annanstans ifrån. Som lösning föreslog Boliden då att använda det närliggande, nedlagda dagbrottet Salmijärvi som en ny klarvattendamm och att bygga en ny pumpstation där.

För att hitta en optimal lösning på förslaget att nyttja Salmijärvi-brottet tog Boliden hjälp av teknikkonsulten Afry, som började kartlägga de tekniska förutsättningarna. De insåg snabbt att det krävdes en pålitlig partner för pumpleveransen och vände sig då till KSB. Från KSB:s sida inleddes projekteringen med en genomlysning av vilka pumpalternativ som bäst skulle passa de tekniska förutsättningarna. En av de stora utmaningarna var att magasinsvolymen skulle kunna variera med upp till 50 meters höjdskillnad, samtidigt som pumparna behövde installeras 200 meter ner i berget för att nå vattennivån.

Lösning hittades drygt 260 mil söderut, närmare bestämt i tyska Frankenthal, där ett studiebesök på KSB:s fabrik blev avgörande. Där presenterades olika pumpalternativ och deras prestanda för representanter från Boliden och Afry. Valet föll på en typ av borrhålspumpar som tidigare använts inom oljeindustrin i Sverige, och som nu för första gången skulle användas i svensk gruvmiljö. Borrhålspumparna är tillverkade i Duplexmaterial, vilket gör att de kan hantera en större mängd partiklar vilket gör de särskilt lämpad för användning i gruvmiljöer.

– Vi valde borrhålspumpar eftersom de är ljudlösa, får effektiv kylning från det omgivande vattnet och har en hög tålighet för partiklar. De klarar upp till 250 mg partiklar per liter jämfört med standardimpellrar som bara klarar runt 50 mg. Vi har gedigen erfarenhet av att leverera lösningar till både gruv- och oljeindustrin utomlands. Genom att dra nytta av våra erfarenheter och bjuda in Afry och Boliden till fabriken i Tyskland kunde vi tillsammans hitta den bästa lösningen för Aitikgruvan, berättar Anders Randling, kundansvarig på KSB.

Efter omfattande analyser av KSB och Afry togs flera alternativ fram för hur vattnet skulle kunna pumpas från den nygamla klarvattentäkten i Salmijärvi till anrikningsverket. Den ursprungliga planen var att vattnet först skulle pumpas till ett mellanmagasin via en pumpstation, och därefter vidare med en andra pumpstation. Men efter omfattande beräkningar föreslog KSB en mer effektiv lösning; att installera en kraftigare pumpstation som kunde leverera vattnet direkt från Salmijärvi till anrikningsverket. Detta halverade antalet nödvändiga pumpar från 16 till 8 och innebar betydande besparingar i både investering och underhåll. För att implementera denna lösning levererade KSB åtta borrhålspumpar som nu hänger 200 meter ner i berget och är fästa i ett ramverk på marknivå. Systemet har kapacitet att leverera upp till 10 400 kubikmeter vatten i timmen till anrikningsanläggningen.

Den innovativa lösningen skulle visa sig spara både tid och pengar. Genom att installera färre men kraftigare pumpar i en enda station kunde Boliden minska sina kostnader och förenkla underhållet utan att behöva göra avkall på driftsäkerheten. Leverans och installation skedde dessutom inom angiven tidplan, vilket var avgörande för att Boliden skulle kunna hålla sin produktion igång utan avbrott.

Parallellt med bygget av den nya pumpstationen vid Salmijärvi pågick ett annat projekt; att flytta pumpstationen vid den ursprungliga dammen för att säkerställa tillräcklig vattenförsörjning till anrikningsverket. Med de positiva erfarenheterna från Salmijärvi-projektet färskt i minnet väcktes frågan om samma lösning skulle kunna tillämpas även här? Utöver de tekniska aspekterna fanns dock en stor utmaning; att hinna ta fram en långsiktig lösning utan att orsaka kostsamma driftstopp. Att tillverka ytterligare åtta pumpar skulle vida överskrida projektets tidsram.

När Boliden efterfrågade enklare alternativ presenterade KSB ett nytt förslag redan inom 24 timmar: en borrhålspump med något lägre kapacitet, men som kunde levereras i tid. KSB:s fabrik i Tyskland lyckades leverera pumpen inom den snäva tidplanen, och tio månader efter projekteringsstart stod den nya pumpstationen klar. Denna oväntade, men mycket välavvägda lösning, bidrog till både tids- och kostnadsbesparingar för Boliden.

Att Boliden valde att samarbeta med KSB berodde bland annat på att man kunde garantera en förbättrad ljudmiljön i pumpstationerna, hög leveranssäkerhet, kostnadseffektivitet och korta ledtider. Samarbetet i de båda projekten har inte bara löst de tekniska utmaningarna utan även stärkt relationerna mellan parterna. Under hela perioden har man haft en öppen dialog, vilket varit avgörande för projektets framgång. Det är första gången denna typ av pumpar används inom svensk gruvindustri, och lösningen möjliggjordes genom ett ömsesidigt engagemang för att utmana varandra med innovativa idéer.