ZINK - en metall i kretsloppet

Transkript

1 ZINK - en metall i kretsloppet

2 ZINK i hälsoprodukter Zink fungerar som kroppens korrosionsskydd, bl a genom att hålla ytan på vår hud intakt. Därför ingår zink i t ex läkemedel, sårsalvor, krämer, puder och sololjor. Framförallt vid sårläkning har man länge känt till zinkens positiva effekt. Symptom på zinkbrist - Reducerat smak- och luktsinne Kroppen koncentrerar zink direkt kring det färska såret och i den nybildade vävnaden. Där deltar zinken aktivt i läkningsprocessen så att en sårskorpa bildas och såret läks. - Förlängd tid för hud- och sårläkning - Ökad känslighet för infektioner - Minskad fruktsamhet - Sämre tillväxt hos barn - Mental slöhet, dålig aptit - Sämre mörkerseende, håravfall

3

4 Människan behöver ZINK I våra fortplantningsorgan finns de högsta koncentrationerna av zink. I kroppens livsprocesser ingår zink i över 300 hormoner och enzymer. Dessa styr sedan sårläkning, matsmältning, fortplantning, syn, andning, njurfunktioner, sockerbalans, arvsanlag, smak mm. Ingen annan metall är så viktig för livsfunktionerna som zink. Zinkhalter i en människa Sperma 150 mg/l Blod 7 mg/l Modersmjölk 2 mg/l Svett 1,1 mg/l Galla 0,35 mg/l Prostata 400 mg/kg Muskler 220 mg/kg Lever 210 mg/k g Hjärna 70 mg/kg Både hos människor, djur och växter kan zinkbrist förekomma. Detta yttrar sig i bl a dålig tillväxt, försämrat immunförsvar, kraftlöshet, försämrad sårläkning och hårtillväxt samt hudförändringar. En vuxen person behöver ca 12 mg zink per dag. Denna mängd får man normalt i sig via maten. Viktiga zinkkällor i kosten är kött, inälvsmat och fullkornsprodukter. För att fylla sitt zinkbehov konsumerar Sveriges befolkning ca 34 ton zink under ett år. Detta är dock för lite, 40 ton hade varit optimalt.

5 Människan behöver ZINK

6 ZINK i naturen Zinkhalter i vår omgivning Nötkött 170 mg/kg Jordskorpan 70 mg/kg Skogsmark 55 mg/kg Torsk 22 mg/kg Potatis 20 mg/kg Vetemjöl 8 mg/kg Regnvatten 0,010 mg/l Grundvatten 0,010 mg/l Mjölk 4 mg/l Älvvatten 0,004 mg/l Östersjön 0,001 mg/l Ju högre en organism står i näringskedjan, desto större är dess förmåga att reglera zinkupptaget. Hos människor, däggdjur och fåglar är regleringen så effektiv att onormalt hög zinklagring aldrig sker i vävnaderna. Hos växter lagras ett eventuellt överskott i vävnaderna för att användas vid ett senare tillfälle. Bland växterna finns flera arter som är kända för att lätt utveckla symptom på zinkbrist, t ex bönor, lök, potatis, vete, majs och vissa fruktträd. Zinkbrist råder i åkermark som gödslas med konstgödsel. Genom odling med naturgödsel skapas en naturlig recirkulation av zinken. Zink fungerar som ett skydd för växterna. Vid odling på jordar med förhöjda kadmiumhalter har zink en blockerande effekt på kadmiumupptaget. Därför kan brist på zink ge förhöjda kadmiumhalter i grödan.

7 Djur och växter behöver zink för att leva. Zinken fyller här samma funktion som hos människan, dvs stimulerar de hormoner och enzymer som styr olika livsfunktioner. Zinkbrist kan bromsa djurens tillväxt och ge hudförändringar. Därför tillsätts zink i födan till våra husdjur.

8 Varje år rostar 4% av Sveriges BNP bort Bättre skydd ger längre garanti De nya långa rostskyddsgarantierna på bilar hänger samman med att plåten numera är zinkbelagd. Ett av de bästa sätten att skydda produkter och maskiner mot rost (korrosion) är att belägga dem med ett tunt skikt av zink. Beroende på zinkskiktets tjocklek (0,010-0,250 mm) kan rostskyddets livslängd variera från några få år till över 100 år. Det mest kraftfulla korrosionsskyddet fås med varmförzinkning. Ingen annan ytbeläggning ger samma rostskydd, vidhäftning, slitstyrka, katodiskt skydd och motstånd mot mekanisk åverkan som varmförzinkning av en stålkonstruktion. Genom varmförzinkning kan stora dyra konstruktioner av järn och stål skyddas under långa tider. Därmed minskar behovet av dessa råvaror och man sparar energi genom lägre nyproduktion av stål. Ett bra rostskydd minskar också risken för att en säkerhetsdetalj skall rosta sönder och orsaka skador och olyckor. Därför används varmförzinkning bl a för stålstommar i byggnader, för el-, tele- och lyktstolpar, för vägräcken, för växthus och inredning för djurstallar. På byggnader är tak- och fasadplåt oftast varmförzinkade under färgen för att stoppa rost. I bil-, båt-, tåg- och flygindustrin används varmförzinkning för ökad säkerhet.

9 Till vad används ZINK i Sverige? Batterier 2% Kemikalier 7% Gjutlegeringar 7% Mässing 15% 68% rostskydd Offeranoder 1% Det vanligaste sättet att rostskydda tunnplåt är att ytbelägga med zink eller zinklegeringar.

10 ZINK - ett självläkande skydd Varmförzinkat stål målas ibland för att ge ytterligare förstärkt korrosionsskydd och/eller en annan kulör. Den dubbla beläggningen zink plus färg kallas för duplex. Vid varmförzinkning bildar zinken inte bara ett yttre skal på stålet. När stål doppas i smält zink bildar zink och järn en förening som säkerställer en mycket god vidhäftning. Ingen annan ytbeläggningsmetod har den egenskapen. Zinkskikt är tåliga, men om de ändå skulle skadas är det verkligt unika med beläggningen dess självläkande effekt. Vid det skadade stället uppstår, under inverkan av fukt, ett galvaniskt element där zinken offrar sig och skyddar stålet mot rost.

11 Skada hos zinkskikt: Runt skadan bildas en galvanisk cell där korrosionsprodukter från omgivande zink utfälls på skadeytan och skyddar denna. Korrosionen avstannar. Skada hos färgskikt: Stålet rostar i skadan och rosten kryper in under färgskiktet och lyfter bort detta. Korrosionen fortsätter tills plåten har rostat sönder.

12 Vår tids byggnader och monument vore inte möjliga utan ett gott korrosionsskydd

13 Operahuset i Sydney är bland annat känt för sitt spektakulära tak i betong. Armeringsjärnen i taket är varmförzinkade, och vid en kontroll, som gjordes 40 år efter det att taket byggts, fanns inga rostangrepp på armeringen! Ett utmärkt exempel på att varmförzinkat stål klarar sig bra korrosionsmässigt vid ingjutning i betong. Porsche, Audi, Volvo, Volkswagen, BMW - minst 80 % av bilarna korrosionsskyddas med zink. Globen i Stockholm är byggd på en varmförzinkad stomme. Genom att varmförzinka konstverk får de en silverfärgad finish och ett bra korrosionsskydd.

14 ZINK sparar resurser Vid varmförzinkning doppas konstruktionen i ett bad av smält zink med temperaturen 460 grader. Detta ger ett prisvärt skydd med lång underhållsfri livslängd. Viktiga faktorer för livslängden på ytbehandlingen är zinkskiktets tjocklek och omgivningens luftföroreningar. Livstidskostnaden för beläggningen är i hög grad beroende av om underhåll behövs eller ej. Att eliminera underhållet är en stor fördel för alla konstruktioner men speciellt för dem som är svåråtkomliga, t ex master, el- och telefonstolpar, broar, skidliftar osv. Varmförzinkning av stål är ett hantverksyrke, men kan även utföras i automatiserade anläggningar.

15 Stål som varmförzinkas får en livslängd på minst år i industri - och marin miljö. I staden och på landet kan siffran två- till tredubblas. En ytbehandling med zink gör materialet silverfärgat och ibland målas det därefter för att få en annan färg. T ex har bilar varmförzinkad plåt under färgen.

16 Flöde av ZINK i naturen Zink från nederbörd I vår miljö sker ett flöde av zink både Tekno opåverkat och påverkat av människan. Den del av flödet som påverkas av människan sjunker stadigt, bland annat genom miljöfrämjande åtgärder. Angränsande havsyta Årsmedelhalterna av zink och andra metaller i nederbörd har sjunkit kraftigt under den senaste tioårsperioden. De minskade svavelutsläppen har medfört att zinkens korrosion minskat och därmed har avrinningen av zink från zinkbelagda produkter sjunkit markant. HAV Sjöar & vattendrag Sediment Zinkhalterna i vår miljö balanserar idag kring den naturliga nivån.

17 sfären Gruvavfall Skog Sveriges yta 0-20 cm Teknomark Jordbruksmark Skogsmark Jord Övrig mark Malmreserv

18 Kan ZINK vara farligt? Nej... det finns inget som tyder på att människor, djur eller växter utsätts för alltför höga zinkhalter. Även i områden där överskott råder, t ex vid äldre gruvupplag, har flera undersökningar gjorts utan att några negativa effekter hittats. Generellt är risken för zinköverskott liten. Upptagandet av zink styrs av olika funktioner i kroppen och kroppen behåller endast den mängd som den behöver. I vissa skogs- och åkerområden är istället zinkhalten för låg. Detta leder till att kvantitet och kvalitet på träd och gröda inte kan bli optimal. Nej... zinkriskerna idag - för människa, djur och växter - handlar istället främst om zinkbrist.

19

20 Hur länge räcker ZINKEN? Zink är en silverglänsande metall vars smältpunkt är 420 grader. Ingen vet hur stora tillgångarna i form av malm är. Man hittar ständigt nya fyndigheter och samtidigt ökar återvinningsgraden av använd zink. Enligt kända källor uppskattas de idag ekonomiskt utvinningsbara reserverna av zinkmalm till miljoner ton. Tillverkning av zink Zink utvinns elektrolytiskt ur zinklösningar, som beretts av zinkmalm genom krossning och lakning. Renheten är hög och energiförbrukningen låg. Biprodukter från framställning av zink tas om hand och återvinns. Samtidigt ökar stadigt mängden recirkulerad zink tack vare bättre källsortering, hushållning samt investeringar i beprövad och ny återvinningsteknik. Med stigande anpassning till kretsloppssamhället minskas successivt behovet av att producera zink från malm. Zink kan därför knappast sägas vara en begränsad resurs.

21 ZINKENS kvalitet vid varmförzinkning Zinken som används i de nordiska varmförzinkningsanläggningarna är av kvaliteten SHG (Special High Grade) med en renhet av 99,995 % zink. Halten av bly och kadmium är under 0,002 respektive 0,0004 %. Zinken levereras i form av tackor.

22 Återvinning Globala källor för återvinning av zink Mässingsskrot Restprodukter från förzinkning ton ton Det finns idag beprövad teknik för återvinning av zink från förzinkat stål. Dels kan man ta vara på och återvinna restprodukter från tillverkning och ytbehandling och dels samla in zinkbelagt stål för omsmältning till nya produkter. Skrot av gjuten zink Tunnplåtsskrot Filterstoft från stålverk Restprodukter från kemisk industri Slagg från smältverk Andra filterstoft Restprodukter från gruvor Totalt ton ton ton ton ton ton ton ton Man beräknar att återvinningsgraden för zink ligger på ca 80 %. Sett ur perspektivet hushållning med naturresurser intar därmed zink en positiv ställning jämfört med andra basmetaller. Energibehovet för framställning av zink ur malm är näst lägst av alla metaller. Energiåtgången för framställning ur återvunnet material är 4-5 % av malmframställt.

23 80% Skrot

24 Varför har vi gjort denna broschyr? Det ekologiskt hållbara samhället kräver en fortsatt hushållning med energi och naturtillgångar. Våra tillgångar skall i största möjliga mån återanvändas och farliga utsläpp reduceras eller elimineras. Användning av metaller har uppmärksammats i debatten om det framtida ekologiska samhället. En av dessa metaller är zink. Zink, liksom järn, skiljer sig dock från andra metaller eftersom dessa två har mycket stor betydelse för vår existens. Beläggning med zink är det bästa sättet att skydda järn och stål mot rost, både av ekonomiska och ekologiska skäl. I det framtida samhället behövs zink för en god miljö. För att hållbara insatser skall kunna göras behövs också mer kunskap. Av denna anledning har vi låtit genomföra en vetenskaplig studie om zinks användning och påverkan i vår miljö. Den här presentationen bygger på en vetenskaplig studie gjord av Nordic Galvanizers i samarbete med nordisk zink- och stålindustri. Vill du veta mer, kontakta: Nordic Galvanizers Tel: +46 (0) info@nordicgalvanizers.com