Enno Reinsalu: kuidas tekkis fosforiit ja milles on probleem?

Fosforiit Foto: TTÜ

Tuleb jätkata sellega, mis fosforiidisõja puhkedes katkestati – alustada proovikaevandamisega, et katsetada nii uut kui ka vana fosforiidi rikastamise tehnikat, kirjutab mäeteadlane ja Tallinna Tehnikaülikooli emeriitprofessor Enno Reinsalu Sirbis.

Ürgses meres elasid karploomakesed, oobolused, kes olid oma koja ehitanud apatiidist. Loomakeste säilmed kuhjas meri rannavalli ja kattis liivaga. Rannamoodustised mattusid uute setete alla, vajusid maapõue ja ilmusid 500 miljoni aasta pärast põhjarannikul meie silme ette liivakivina. Geoloogia on huvitav.

Ooboluste karbikestes on 35% sümboolset ühendit difosforpentoksiidi, valemiga P2O5, põlluväetise toimeainet. See määrab karbikeste kasulikkuse inimeste maailmas. Liivakivi, milles karbikesi on enam kui 20%, huvitab tööstureid kui maare. Kui karbikesed liivast sedavõrd puhastada, et neid oleks tootes enam kui 90%, saaks neid müüa. Kuidas toota, on inseneride kunst. Liialt keerukas, et olla huvitav.

Huvitavam oleks arutleda, kuidas ilmus eestlase teadvusse fosforiit. Mitte kui kivim ega maare, vaid fenomen. Või siis loodusressurss, mis Eesti põhiseaduse § 5 järgi on meie rahvuslik rikkus. Ja seda ta ikka on …

Enam kui pool sajandit tagasi oli NSV Liidu ekstensiivne põllumajandus ummikus – viljelusmaa oli kurnatud. Lõuna‑Vene ja Ukraina põllud kõdusid. Kasahstani uudismaa andis saaki vaid korral-paaril vihmasemal aastal. Tuli minna intensiivmajanduse teed. Lahendust oodati põllumajanduse kemiseerimisest.1 Vajati suuri koguseid mineraalväetisi. Balti mineraaltööstuse regioonis – nii käsitleti Põhja-Eestit ja Narva jõe tagust ala – tuli arendada fosforväetise tootmist.

Maardus oli olemas Teise maailmasõja ajal ehitatud pisikene fosforiidikarjäär ja ‑tehas. Narva jõe tagune Kingissepa tööstus alustas 1963. aastal. See­järel otsustati Moskvas, et regiooni tuleb ehitada veel vähemalt kaks ettevõtet – kaevandust või karjääri – ja võimalik ka, et kolmas väetisetehas. Ja varuda nende jaoks mineraaliressurss, see tähendab, võtta arvele, kinnistada fosforiidivaru. Eelnevalt oli teada, et oobolusliivakivi lasub valdavalt regiooni keskosas, Eesti NSV territooriumil.

Mäeettevõtte, vahet pole, kas põlevkivi- või fosforiidikaevanduse, tootmismahu standard on 10 mln tonni kaevist aastas. Kaevis on maapõuest väljatav kivim, millest ettevõtte rikastusvabrikus tehakse kontsentraat, mäeettevõtte toode. Meie fosforiidikontsentraat on enam-vähem puhas ooboluse karbikeste purd. Võrdluseks ja teadmiseks: põlevkivikaevandus toodab elektrijaamade kütust ja õlitehaste tooret, mis on ka kontsentraat, enam-vähem puhas kukersiit. Põlevkivikaevisest saab mõlemat tooteliiki kokku ligikaudu 60% väljatud kivimi massist. Teisisõnu, põlevkivikaevanduse kasulik kaup moodustab veidi üle poole väljatavast maavarast. Ülejäänu on tootmisjääk, tükiline paekivi, mis Euroopa normide kohaselt on jääde. Fosforiidikaevandus toodab fosforiidikontsentraati. Kui palju fosforiidikaevisest kontsentraati saab, jääb edasiseks.

Regiooni kavandati kaht fosforiidikaevandust, kokku 20 mln tonni aastas. Kaevanduse eluea norm on 40 aastat. 20 aastat, 40 mln t aastas tähendab, et maapõuest eeldati ammutada 800 mln t kaevist, fosforiiti. Maailma mäenduse praktikast on teada, et kaevanduses saadakse kätte mitte rohkem kui pool maavarast. Ülejäänu jääb mitmel põhjusel maapõue. See on ressursi kadu, mille põhjuste seletamine võtaks liigselt aega ja ruumi. Seepärast, kadu arvestavalt, tuli fosforiidikaevandustele varuda vähemalt poolteist miljardit tonni ooboluskarbikesi sisaldavat liivakivi. Selline ülesanne anti maavarageoloogidele, mille nad edukalt lahendasid, andes NSV Liidu maavarade bilanssi kolm miljardit tonni fosforiidivaru.

Kui palju fosforiiti tegelikult on?

Kuidas see toimus? Kui fosforiidi lasundi paksus oleks keskmiselt kaks meetrit, nagu see enamasti on, siis kaevist oleks ühel ruutmeetril viis tonni ja ühel ruutkilomeetril viis miljonit tonni. Varuda tuli poolteist miljardit tonni (1500 mln t). Ligikaudselt arvutatuna tähendab see geoloogilist uuringut vähemalt 300 ruutkilomeetril. Kaevandus on suur investeering, ettevõtte ressurss tuleb kindlaks teha usaldusväärselt. Üsna täpselt tuleb teada, kui paks on lasund kohas, kus kaevandama hakatakse, kui palju on kaevises kasulikku ainest (ooboluskarbikesi) ja kas on ka lisandeid, mis toote kvaliteedi alla viivad. Täpselt teada, tähendab mõõta piisava, vähemalt 90% usaldusväärsusega.

Mitte asjata ei olnud kohe alguses jutuks, et rahutu mere tekitatud ooboluste lasund koosneb rannaliiva kuhjatistest. Fosforiit ei ole nii ühtlane lasund kui põlevkivi, ammugi mitte selline paekivipakk, mida Tallinnas Laagna teel võib kilomeetrite viisi autoaknast näha. Lasnamäe ehituskivi mõõtmiseks piisab paarist-kolmest puuraugust ruutkilomeetril. Fosforiidilasundi muutlikkus on kordi suurem, mis tähendab, et usaldusväärseks mõõtmiseks vajati kümneid kordi rohkem puurauke. Nii palju neid ka puuriti. Kui usaldusväärselt seda tehti, on tootmissaladus. Ettekujutuse riikliku plaani täitmise tööst annab mäeinsener Arvo Vallikivi loodud kirjandusliku geoloogi Joonas Luhtoja kannatuste rada. 2 Riiklik plaan anda vähemalt 1,5 miljardit tonni fosforiidivaru, mis sobiks NSV Liidu väetisetehastele, täideti. Nii tekkis Eesti maapõue fenomen nimetusega fosforiit, rahvuslik rikkus, mille puhul kahtlus uuringutulemuste usaldatavuse suhtes tähendab investorile kõrgendatud geoloogilist riski ja tekitab küsimusi. Näiteks, kui palju fosforiiti tegelikult on? Räägitakse kolmest miljardist tonnist. Nii on Eesti maavarade registris kirjas, ja õigustatult, sest rusikareegli järgi peab maardlas olema maavara vähemalt kaks korda rohkem, kui projekteeritav tööstus tarbiks. See, mida tarbiks, on tarbevaru, ülejäänu on reservvaru.

Lahja maak ja vilets kontsentraat

Geoloogiliselt uuritud eestimaine fosforiit vastab endise riigikorra ajal kehtestatud tingimustele. Kuidas, milliste tehniliste ja majanduslike kalkulatsioonide alusel need Moskvas määrati, seda meie geoloogid ei teadnud ega tea seni. Nemad olid töövõtjad. Nad võtsid maarde varuna arvele, nii nagu kästi, seal, kus liivakivi sisaldab vähemalt 20% ooboluskarbikesi.3 Mäemõistestikus on nii madala kasuliku aine sisaldusega kivim lahja maak.4 Rikas on maak, milles ooboluskarbikesi on kaks korda rohkem – 40%. Seda on meil ka, kuid vähem. Kui palju, näitavad uuringud, mis avalikkuse ette ei jõua, sest kuuluvad finantsriskide analüüsi valdkonda. Veidi saab siiski katet kergitada.5 Maagi headusest sõltub toodangu kogus. Vaest maaki vajatakse ühe tonni kvaliteetse kontsentraadi tootmiseks 7–8 tonni, rikast maaki kaks korda vähem. Lõpp-produkti hinna määrab kaevandamiskulu, mis ei sõltu kaevise kvaliteedist. Pole vahet, kas tuua maa alt välja lahjat ja rikast maaki, tonni kaevandamise kulu jääb samaks. Kuid et lahjat maaki kulub ühe tonni müügikõlbliku kontsentraadi tootmiseks kaks korda rohkem kui rikast, siis lahjast maagist tehtav tuleb sellevõrra (täpsemalt 1,7 korda) kallim. Samavõrra suurem oleks ka investeering kaevandusse ja rikastusvabrikusse.

Rääkides müügikõlblikust fosforiidikontsentraadist peame silmas, et selles on ooboluskarbikesi rohkem kui 95% (P2O5 > 33%). NSV Liidu väetistetööstuse ministeeriumi tasuvusuuringutes ei välistatud viletsat kontsentraati toimaine sisaldusega 28%, mida tänapäeva turg ei aktsepteeri. Sellise tootmiseks kulunuks mõnevõrra (1,4 korda) vähem kaevist ja tootmine olnuks sellevõrra odavam. Riikliku plaani täitmiseks seati geoloogilise uuringu tingimused lahja maagi ja viletsa kontsentraadi järgi ning nii saadi kokku vajalik kolm miljardit tonni maavara. Seda teadvad ja ajakohaseid tasuvushinnanguid näinud investorid ei usu, et fosforiidi kaevandamine on hea idee. Finantsrisk on suur.

Geoloogilise ja finantsriski kõrval on oma osa ka kolmandal, tehnilisel riskil. Allmaakaevandust projekteerivatel mäeinseneridel pole selge, kuidas raimata ja tarida abrasiivset liivakivi. Maa-alust keskkonda ahistavad veerohkus, mäerõhk, ränitolm ja tiivisgaas radoon.6 Tehnilisel riskil pikemalt ei peatu ja sotsiaalset riski, mis saadab kõiki kaevandamisprojekte, teavad meil kõik.

Alustada tuleb avakaevandamisega

Tekkiski küsimusi: kas miljardid tonnid fosforiidivaru on ikka kaevandamist väärt, kas suurem osa lasundist on ikka maavara, ja üldse, kas fosforiidist kui rahvuslikust rikkusest rääkimine pole mitte propaganda? Rikkus, ka rahvuslik, on vara väärtuse ja koguse korrutis. Kui varal ei ole turuväärtust, siis pole see rikkus. Või ehk on, kui veel uurida? Üritan oma arvamust tutvustada laiemale publikule. Kitsamas ringis, eesti geoloogide aastakonverentsil see furoori ei tekitanud.7

Väidan, et ei tule raisata aega ja raha fosforiidi geoloogilisele uuringule – „puurimisele“, mida geoloogid oskavad ja ihaldavad. Fosforiidi geoloogilise uuringu idee toetamine on probleemi edasilükkamine. Elegantsem kui fosforiidi robustne tõrjumine. Geoloogiline teave – kus maak on rikas ja kus vaene – on piisav. Puudu jääb tehnilisest teabest: kuidas teha maavarast kaup. Siin on inseneriteadmistes lünk, auk, mille täitmiseks tuleb teha maasse auk. Tuleb jätkata sellega, mis fosforiidisõja puhkedes katkestati – alustada proovikaevandamisega, et katsetada nii uut kui ka vana fosforiidi rikastamise tehnikat. Proovikaevandamine on möödapääsematu, sest pisiproovide, käsipalade ja laboratoorsete uuringute alusel tehnoloogiat ei projekteeri, töötlemisjääkide kahjutustamist ammugi mitte. Maavara tõhusa, keskkonnaohutu kasutamise tehnika ja tehnoloogia loomiseks tuleb kaevandada sadu tonne proove.

Mäenduse kaanoni kohaselt alustatakse kaevandamisega maardla parimas paigas ja lihtsaimal moel. Fosforiidi puhul tähendab see, et alustada tuleb avakaevandamisega, mille puhul kõik riskid on minimaalsed. Tuleb rajada karjäär kohas, kus lasund on maapinna lähedal. Üks sellistest on Aseri-Saka fosforiidilevila kaevandamiskogemusega Ida-Virumaal. See on piirkond, kus hakkaja tööstur võiks väärilise hinna eest osta maad, hankida kaevandamisõiguse, värvata kohalikke oskustöölisi ja rajada katsekaevanduse. Seda võiks teha isegi hakkaja maaomanik, kas või põllumees, kelle maatulu on maapõuetulust võrreldamatult väiksem. Loomulikult tuleb teha keskkonnamõju hinnang, et üldsus näeks, kui väike on ettevõtmise paine. Keskkonnamõju hinnang oleks see, mille alusel maastikuarhitektid ja maaviljelusteadlased koostaksid tehnogeense maastiku kujundamise ja korrastamise projekti, et kaevandatud maa kümne aasta pärast tunduvalt väärtuslikumana müüki panna.

Kõik muud fosforiidi hõlvamise variandid on lootusetult aeglased. Kui jalutada mööda NSV Liidus paika pandud rada, pidades silmas allmaakaevandamist, ei saa ettevõtmisest asja enne kahtekümmet aastat. Tuleb teada, et maapõue minekul kulub iga kümne meetri peale üks aasta. Saja meetri sügavusel lasuva fosforiidi kaevandamise alustamiseks pärast geoloogiliste uuringute teostamist läheks veel kümme aastat. Aegamisi tehtavad geoloogilised uuringud, millele praegu loodetakse, saavad väljundi vaid projektides, mis kaevandusena realiseeruksid kahe-kolmekümne aasta pärast. See ei ole lahendus praegustele idavirulastele. Nii kauge tuleviku kaevandusi mehitaksid ja rahastaksid ainult migrandid.

Enno Reinsalu on volitatud mäeinsener.

1 Veiderma, Mihkel, Põllumajanduse kemiseerimine, Kalender 1978, 105–110.

2 Valton, Arvo. Kannatuste aastamiljon. Üksildased ajas, Tln, Eesti Raamat, 1983, lk 77–163.

3 Utreerin, kasutades ametlike piirtingimuste (cut-off-grades) asemel ooboluskarbikeste sisaldust. NSV Liidu väetistetööstuse ministeeriumi kehtestatud ja Eesti keskkonnaministeeriumi poolt kanoniseeritud piirtingimused on defineeritud P2O5 sisalduse, lasundi paksuse ja muude tehniliste parameetrite kaudu. Ooboluskarbikesed on mugav kuvand, mida kasutades probleemi sisu ei välju mõõtemääramatuse raamest.

4 Maak on metalli toore. Kasutan seda fosfaattoorme puhul tinglikult kui levinud mugandit.

5 Reinsalu, Enno. Eesti mäendus III, diplomeeritud mäeinseneri õpik, digiteavik: http://digi.lib.ttu.ee/i/?4611 , lk 418–421.

6 Tiivisgaas, kivimis sisalduv gaas, näiteks kildagaas kildas ja metaan kivisöes.

7 Reinsalu, Enno, 2016. Fosforiidijooks. Maapõuekasutus ja keskkonnahoid, Eesti Geoloogiakeskuse XXIV aprillikonverentsi teesid

http://www.egk.ee/wp-content/uploads/2016/03/Aprill2016_teesidA4__veeb.pdf