Binding úrgangsefna með umhverfisvænu sementslausu steinlími - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Verkefnið gekk út á fullnýtingu úrgangsefna og betri nýtingu hráefna í kísiljárniðnaðinum. Leitað var leiða til að nota ný hráefni (aukaafurðir og úrgangsefni) til kísilmálmvinnslu. Efnin sem komu til athugunar voru öll á því formi að nauðsynlegt var að köggla þau svo mögulegt sé að nota þau inn á ljósbogaofna kísilmálmsframleiðslu.
Helsti vandinn við endurnýtingu á duftkenndum efnum felst aðallega í því að fínefni skapa hættu á stíflu og efnistöpum í reykskiljum Elkem. Þetta varð til þess að ráðist var í að þróa umrædda kögglunartækni í verkefni þessu. Kögglun er það þegar efni á duftformi er bundið í einingar og hefur okkar R&Þ vinna fyrir kísilmálmvinnslu að mestu leyti verið byggð á sementskögglun. Þróuð var tækni til að mynda litla köggla sem þola meðferðina sem þarf til að koma þeim inn í ljósbogaofn framleiðslunnar. Var Steypustöðin ehf. fengin til að framleiða þessa köggla og framleiðir nú um 10-15.000 tonn á ári af hráefni fyrir Elkem, endurnýtt efni sem annars hefði getað endað sem úrgangur. Markmiðið var að framleiða hráefnisköggla úr fínefnum aukaafurða og úr ýmsum framleiðslu- og iðnarúrgangi á sem hagkvæmastan hátt, ásamt því að tryggja að efnasamsetningin væri slík að hægt væri að hámarka notkun hráefnabrikketta/köggla sem hráefni inn á ljósbogaofna kísilmálmframleiðslu.
Binding kolefnisfínefna sem undirstaða í kísiljárniðnað framtíðarinnar var skoðuð sérstaklega. Þá var gerð fýsileikakönnun á nýtingu og áframvinnslu slaggs sem fellur til við kísiljárnshreinsun í framleiðslu hjá Elkem Ísland. Lagt var upp með í verkefninu að finna aðferðir til að auka hráfefnakögglun upp í u.þ.b. 50 þúsund tonn næstu 5-8 árin og þróa ferla til innleiðingar á slíku magni af kögglum í framleiðsluferli Elkem. Með þessu verður hægt að endurnýta þúsundir tonna af iðnaðarúrgangi og koma í veg fyrir urðun í flæðigryfjur. Því er ekki aðeins um fjárhagslegan ávinning um að ræða heldur eru líka gríðarlega miklir hagsmunir fyrir umhverfið með þessu verkefni.
Árangur og helsti afrakstur verkefnisins:
- Bestaðar framleiðsluuppskriftir á eldhúðarkögglum með lágmarkað kalsíuminnihald.
- Bestaðar framleiðsluuppskriftir á kvarskögglum og kögglum úr jarðvarmakísli og þeim komið í framleiðslu.
- Framleiðsla á kolefnisfínefnakögglum eftir bestun á aðgengi nýtanlegs kolefnis á móti hámörkun í sparnaði fyrir framleiðslukostnað.
- Uppskriftir bestaðar á kögglum sem innigerohalda lífrænt kolefni út frá efnisfræðilegum prófunum og hitarofsmælingum (e. pyrolysis measurements) og þeim komið í framleiðslu.
- Úttekt og hagkvæmisathugun í tengslum við áframvinnslu slaggs sem myndast við hreinsun á kísiljárnsframleiðslu Elkem í hreinsunarferli framleiðslunnar. Einnig var unnið B.Sc. verkefni innan vélaverkfræði HÍ um meðhöndlun og mögulega notkunareiginleika slaggs frá Elkem. Hlaut nemandinn viðurkenningu og verðlaun frá Samál og íslensku álverunum á Nýsköpunarmóti álklasans fyrir umrædda hagkvæmisathugun.
- Gerð var hagkvæmnisathugun og arðsemismat sem fól m.a. í sér athugun á vali á búnaði og sannkeyrslu á öllum bestuðum kögglunaruppskriftum og á bestuðum framleiðsluferlum.
Aðalafurð verkefnisins er kögglunartæknin sjálf, ferlarnir sem snúa að kögglaframleiðslunni og bestaðar framleiðsluuppskriftir fyrir margar mismuandi kögglategundir. Tvær kögglategundir eru nú þegar orðnir fastur þáttur í kísilmálmsframleiðslu Elkem. Verkefnið hefur gert Elkem kleyft að búa til hráefnaafurðir búnar til úr fínefnisúrgangi sem annars yrði urðaður í umdeildar flæðigryfjur. Afurðir verkefnisins munu líka gera Elkem kleyft að kaupa inn aukaafurðir eða fá úrgang úr öðrum iðnaði sem hráefni og ná þannig mikilli umhverfislegri og kostnaðarlegri hagræðingu í kísilmálmframleiðslu. Fullskala framleiðsluloturnar hafa vakið mikinn áhuga hjá iðnaðinum og alþjóðlegu Elkem samsteypunni, þar sem um ræðir verðmætar lausnir sem bjóða upp á notkun á ódýrari hráefnum til kísilmálmvinnslu sem og fullnýtingu iðnaðarúrgangs frá framleiðslunni. Enn fremur leiddi rannsóknarvinna verkefnisins til mjög verðmæts einkaleyfis og mun R&Þ vinna verkefnisins verða grunnur að frekari einkaleyfisumsóknum. Bæði fjárhagslegur og umhverfislegur ávinningur verkefnisins er því gríðarlegur.
Samstarfsaðilar verkefnisins voru Gerosion ehf., Nýsköpunarmiðstöð Íslands, Elkem Ísland, Elkem ASA, Háskóli Íslands og Steypustöðin ehf.
HEITI VERKEFNIS: Binding úrgangsefna með umhverfisvænu sementslausu steinlími
Verkefnisstjóri: Sunna Ólafsdóttir Wallevik
Styrkþegi: Gerosion ehf.
Tegund styrks: Hagnýt rannsóknaverkefni
Fjöldi styrkára: 3
Fjárhæð styrks: 29.947.000 ISL kr. alls
VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.
