Slagg från rostfritt stål neutraliserar surt avloppsvatten
Slagg från tillverkningen av rostfritt stål kan ersätta användningen av kalk för att neutralisera industriellt surt avloppsvatten. På så sätt kan man minska en del av CO2-utsläppen från utvinning och bearbetning av kalk, samtidigt som deponin för stålproducenterna minskar.
Hur kan ett stålverk ta vara på sina restprodukter och tänka mer cirkulärt? Forskaren Mattia De Colle har samarbetat med stålföretagen Outokumpu Stainless och Sandvik Materials Technology för att hitta nya användningsområden för det slagg som bildas vid tillverkningen av rostfritt stål för att öka deras återvinningsgrad.
Miljontals ton slagg produceras årligen bara i Europa, och återvinns de inte på rätt sätt, lagras de i jättehögar strax utanför stålfabrikerna. Slaggen kan ofta återvinnas för olika användningsområden, både inne på anläggningarna och externt, beroende på vilken typ av slagg det är. Exempelvis används slagg som en komponent i byggmaterial, som betong eller vägbeläggningar, eftersom de har rätt mekaniska egenskaper.
Innehåller giftiga ämnen
Men slagg som kommer från produktion av rostfritt stål innehåller en hög andel cancerframkallande grundämnen som Ni eller Cr, metaller som lätt löser sig och riskerar komma ut i miljön. Därför hamnar slaggen från rostfritt stål i huvudsak på deponi.
– Den här är den mest problematiska slaggen att återvinna, eftersom den inte är lönsam för de flesta moderna tillämpningar. Och om de lokala myndigheterna inte tillåter att man anlägger nya deponier finns det inte många lösningar kvar för dessa stålproducenter, säger Mattia De Colle.
Men restprodukten är alkalisk. Vilket gör att den skulle kunna ersätta den kalk som idag används för att neutralisera stålindustrins sura avloppsvatten.
Kalk är billigt och produceras genom förbränning av kalksten – en process som producerar mycket CO2. På grund av kalkens låga kostnad måste den också brytas lokalt, eftersom transportkostnaderna annars skulle få priset på materialet att skjuta i höjden, förklarar De Colle.
– Detta är också ett problem i västländer; där miljöskyddet blir viktigt förnyas inte gruvtillstånden. Det betyder att även om det finns gott om kalk kan nya gruvor inte öppnas. Detta är också en möjlighet för kalkindustrin att frikopplas från sin utvinningsverksamhet.”
Samma resultat med slagg
Att lösa upp slagg i surt avloppsvatten och därigenom frigöra de cancerogena ämnena kan tyckas motsägelsefullt, men genom att rejält höja pH-nivån i lösningen faller dessa grundämnen ut som fasta material som går att plocka bort. Det renade industriella avloppsvattnet innehåller också redan innan neutraliseringen höga halter av metalliska element, som vanligtvis avlägsnas med hjälp av kalk.
– När vi jämförde mängden metaller som fanns i vattnet efter behandlingen såg vi ingen skillnad mellan att använda kalk och slagg. Sammantaget har slaggen fungerat väldigt bra, både för att nå de önskade pH-värdena och för effektivt få bort metalljoner i vattnet. Men det finns en brasklapp här: Mängden slagg som produceras överstiger rejält den totala mängden kalk som annars används till detta, så användningsområdet ska inte förbli bara hos stålproducenterna. Framtida forskning behöver knyta an till relevanta industriella partners för att öka volymerna där slagg kan användas som ett lämpligt reagens.
Text: Anna Gullers