Nýting steinefna úr jarðsjó á Reykjanesi - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Í jarðsjó sem fellur til á jarðhitasvæðinu á Reykjanesi er mikið magn verðmætra efna. Nýting þeirra hefur lengi verið á dagskrá en strandað á tæknilegum örðugleikum og þá einkum á útfellingum af völdum kísils í lögnum og tækjabúnaði.
Þetta verkefni hefur það að markmiði að finna lausn á þeim vandamálum sem hafa komið í veg fyrir hagkvæma nýtingu á jarðsjónum. Prófuð var ný aðferð við fellingu á kísli með íblöndun efju við eimingu á jarðsjónum. Sérstaða jarðsjávar á Reykjanesi er hátt seltuhlutfall, sambærilegt við hafsjó, og grunnhitastig u.þ.b. 300°C sem veldur háum kísilstyrk. Við nýtingu jarðsjávar á Reykjanesi til orkuvinnslu er hitastigi haldið fyrir ofan mettunarmörk svo vandamálum vegna útfellinga er haldið í lágmarki. Útfellingarhraði kísils eykst með hækkandi hitastigi og því eru aðstæður mjög erfiðar við alla frekari meðhöndlun jarðsjávar svo sem eimingu og kristöllun.
Nokkrar atrennur hafa verið gerðar til framleiðslu nýtanlegra efna úr jarðsjó. Í Sjóefnavinnsluni sem stofnuð var 1983 var framleitt fiskisalt með eimingu og kristöllun á jarðsjó. Helsta tæknilega vandamálið við eimingu vökva sem inniheldur kísil eru útfellingar á hitafleti varmaskipta. Notuð var saltsýra og vítissódi til að stýra útfellingarferli kísils og tókst að reka eima verksmiðjunnar þannig með stöðvunum á 3ja mánaða fresti til hreinsunar varmaskipta vegna kísilútfellinga. Þegar farið var í framleiðslu á kolsýru árið 1985 var keyrslu eima breytt þannig að þeir voru keyrðir á lægri hita og lengdist þá keyrslutími milli stöðvana. Það var vísbending um að hitastig hefði afgerandi áhrif á kísilútfellingar. Við eimingu á hafsjó til framleiðslu á sjávarsalti fellur út gifs (CaSO4) á varmaskipta og er notuð svokölluð “seeding” tækni til að koma í veg fyrir þær. Þá er gifs-efju bætt í eimana og hringrásað með því sjónum og hefur þau áhrif að gifs fellur út á yfirborð efjunnar í stað þess að falla á yfirborð varmaskipta. Þessa tækni er eins hægt að nýta við eimingu á jarðsjó til að koma í veg fyrir kísilútfellingar og er hún notuð við nýtingu á jarðhitavökva í svokölluðum tvívökva (binary) kerfum. Með hækkandi seltu minnkar svo uppleysanleiki kísils í jarðsjó og auðveldar það rekstur eimingarbúnaðar.
Undirbúningur jarðsjávar fyrir eimingu fólst í lækkun á styrk kísils með fellingu. Áðurnefnd aðferð í Sjóefnavinnslu með sýringu á jarðsjó og íblöndun vítissóda til þess að fella út kísil var ekki til skoðunar vegna kostnaðar og óæskilegra íblöndunar efna. Gert var ráð fyrir að nota 100°C “flassaðan” jarðsjó og nota svokallað 2ja tanka kerfi þar jarðsjórinn er meðhöndlaður í hvarftanki áður en kísillinn er felldur út. Aðferðin var þróuð í verkefni Agna ehf með svokallað 2ja tanka kerfi þar sem notaður var óþynntur jarðsjór frá skiljustöð og náðist að lækka mettunarstyrk kísils fljótt. Jarðsjór sem notaður var í núverandi tilraun er þynntur og kældur með þéttivatni sem hægir mjög á útfellingum kísils og reyndist því aðferðin óframkvæmanleg og ekki mögulegt að flytja vökvann milli framleiðsluþrepa vegna kísilútfellinga. Gerð var því tilraun með íblöndun “óflassaðs” jarðsjávar inn í hringrásarstreymi eimingarbúnaðar og reyndist hún framkvæmanleg og var notuð í seinni hluta verkefnisins.
Við hönnun eimingar og kristöllunarbúnaðar var horft til áðurnefndra þriggja þátta hitastigs, efju og seltu sem hafa áhrif á kísilútfellingar í varmaskiptum. Hannaður var búnaður sem nýtti vacuum-tækni til lækkunar á suðuhita við eimingu og nýtti hringrásarvökva með hárri seltu og viðbættri kísilefju. Fylgst var með varmaflutningi með símælingu hitastigs við varmaskipta og útfellingarplötur (coupons) settar í hringrás. Með því að leiða jarðsjó við 180°C og háa yfirmettun m.t.t. kísils inn í vökva sem er nálægt mettunarstyrk salts og blandaður kísilefju er hægt að halda styrk uppleysts kísils í lágmarki. Við suðu eykst yfirmettun en vegna mikils magns kísilefju sest kísillinn á hana frekar en á yfirborð. Þessu til viðbótar er eimingarkerfið keyrt við 60-70°C í stað 105-110°C við andrúmslofts þrýsting og hægir það á hraða útfellingar.
Mjög jákvæðar niðurstöður voru úr tilrauninni og gefa þær vonir um að hægt sé að nýta þær við eimingu á jarðsjó í tengslum við framleiðslu á Lífsalti. Eitt aðalhráefni í heilsusalti, kalíum klóríð, er unnið úr jarðsjó en það gerir einnig mögulegt að vinna önnur verðmæt efni úr jarðsjónum. Sem dæmi má nefna natríum klóríð, kalsíum klóríð litíum klóríð auk útfellds kísils sem nýta má sem fylliefnis og sem slípiefni fyrir örgjörva.
Sjá nánar á: https://www.arcticsea.is/
HEITI VERKEFNIS: Nýting steinefna úr jarðsjó á Reykjanesi
Verkefnisstjóri: Egill Þórir Einarsson
Styrkþegi: Arctic Sea Minerals
Tegund styrks: Vöxtur
Fjöldi styrkára: 2
Fjárhæð styrks: 47.496.000 IS kr. alls
VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.
