Metallåtervinning från avfallsaska



Relevanta dokument
Är det möjligt att återvinna metaller ur förorenade massor? Dan Berggren Kleja, SGI Karin Karlfeldt Fedje, Renova/Chalmers

Återvinning av metaller från avfallsaska ISSN

Användning av LB-ugnsslagg från stålverket i Smedjebacken Bakgrund och förutsättningar

Biogödsel Kol / kväve Kväve Ammonium- Fosfor Kalium TS % 2011 kvot total kväve total av TS %

Vad är ett laktest? Laktester för undersökning av föroreningars spridningsegenskaper. Anja Enell, SGI

Cu- och Zn-former i bottenaskor från avfallsförbränning

Återvinning av avfall i anläggningsarbeten. Handbok 2010:1. Miljösamverkan Västra Götaland Miljösamverkan Värmland

BILAGA 5:5 JÄMFÖRELSE MELLAN RESULTAT AV METALLANALYSER UTFÖRDA MED XRF OCH PÅ LABORATORIUM

Avfall, deponier och laktester Eva Lidman

Bilaga nr 8. Analys av mätdata i Telge Återvinning AB:s miljörapporter Mätpunkt YV3

Bibliografiska uppgifter för Återvinning av P samt andra ämnen ur olika askor efter upplösning

Sammanställning av laktester för oorganiska ämnen

In vitro tester för bestämning av oral biotillgänglighet tillämpning och forskningsbehov

Askåterföringen i Sverige och Skogsstyrelsens rekommendationer vid uttag av avverkningsrester och askåterföring

Flygaskastabiliserat avloppsslam som tätskiktsmaterial Beständighet, täthet och ytutlakning

Varudeklaration gummiklipp,

PM F Metaller i vattenmossa

Metaller i ABBORRE från Runn. Resultat 2011 Utveckling

Föreläsning 3. Jonbindning, salter och oorganisk-kemisk nomenklatur

Framtida risker med att använda avfall i konstruktioner. Gustaf Sjölund Dåva Deponi och Avfallscenter Umeå

Kemisk stabilisering av spårämnen i förorenad jord: fungerar det? Jurate Kumpiene

ESKILSTUNA ENERGI & MILJÖ VATTEN & AVLOPP LABORATORIUM

Behandling av avfall från saneringen i Bengtsfors

Gruvmiljöforskning vid Umeå universitet Lars Lövgren Kemiska institutionen

Kyvett-test LCK 320 Järn 2+/3+

Bilaga D: Lakvattnets karaktär

Tentamen i Analytisk kemi II,

Bedömning av kompostjord. Riktlinjer för jordtillverkning av kompost. RVF rapport 2006:11 ISSN

Kan gruvavfall utgöra en resurs? Lena Alakangas Avdelningen för Geovetenskap och Miljöteknik Luleå Tekniska Universitet

Uppsala Ackrediteringsnummer Sektionen för geokemi och hydrologi A Ekmanhämtare Sötvatten Ja Ja. Sparkmetod Sötvatten Ja Ja

Kriterier för återvinning av avfall i anläggningsarbeten Vårmöte Nätverket Renare Mark den 1 april 2008

Förnyad grundläggande karaktärisering och överensstämmelseprovning av PP-stoft och PS-slagg för 2010

SEI LABORATORIET RAPPORT. Statens geotekniska institut Linköping, telefon , telefax Totalhalt

Behandling av As-förorenad jord med nya metoder vid Ragn Sells AB

UPPDRAGSLEDARE. Staffan Stenvall UPPRÄTTAD AV. Frida Nolkrantz

Georange Environmental Test Site Vad händer inom gruvmiljöforskningen? Projektet Georange

ENERGIASKOR FÖR VÄG- OCH ANLÄGGNINGSÄNDAMÅL

SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

Bilaga 6. Produktblad och säkerhetsdatablad H2OLAND 1. EKOFLOCK DUROMAX CA 120 XHM. Mark de Blois/Behroz Haidarian

Rapport om slaggsand och järnsand på Scharinsområdet

RAPPORT U2011:22. Lämplig metodik för grundläggande karakterisering av aska för acceptans på deponi ISSN

Vad innehåller klosettavloppsvatten?

Halmaska i kretslopp

Metallundersökning Indalsälven, augusti 2008

Exempel på tillvägagångssätt där avfall används som konstruktionsmaterial på en deponi

Kisaska - geokemiska egenskaper

Stabilisering för deponering av förorenade muddermassor

Mätosäkerheter ifrån provningsjämförelsedata. Bakgrund, metod, tabell och exempel Bo Lagerman Institutet för Tillämpad Miljöforskning (ITM)

Processer att beakta i de förorenade massorna

Askor och ekotoxicitet. Kristian Hemström Magnus Breitzholtz Sara Stiernström Ola Wik

Kap 8 Redox-reaktioner. Reduktion/Oxidation (elektrokemi)

Denna rapport får endast återges i sin helhet, om inte utfärdat laboratorium i förväg skriftligt godkänt annat.

BILAGA A.1. Grundläggande karakterisering av muddermassor

Workshop, Falun 12 februari Claes Ribbing SVENSKA ENERGIASKOR AB

EXAMENSARBETE LENA ANDERSSON CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET. Institutionen för Samhällsbyggnadsteknik Avdelningen för Avfallsteknik

Bullervall och terrass, Norra Älvstranden, Göteborg

Provningslaboratorier Eskilstuna Strängnäs Energi och Miljö AB Eskilstuna Ackrediteringsnummer Kvalitetskontroll A

BILAGA RA8:4 BILAGA RA8:3. Brunnar - dagvatten, mm Y10 DNB301 DNB293 DNB562 DNB561 DNB560. Klippans kommun

Kopparsmälta från Hagby


Vatten Avlopp Kretslopp

Sanering av Oskarshamns hamn. Oskarshamn harbour - The environmental problem. As Cd Cu Pb Zn. dioxins Hifab AB 1

Hjälpmedel: räknare, formelsamling, periodiska system. Spänningsserien: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Kemi A

In situ tvättning av kisbränderdeponin En efterbehandlingsåtgärd inom Faluprojektet

Lyft produktionen med rätt vattenrening

MÄLARENS VATTENVÅRDSFÖRBUND. Fisk från Mälaren - bra mat

Utveckling av konstruktionsmaterial från avfall. Lale Andreas, Mirja Nilsson, Malin Svensson

Användning av avfall i anläggningsarbeten en möjlighet till återvinning. Vad ska jag prata om och vilken nytta har ni av detta?

Kompletterande miljöteknisk markundersökning vid Djursholms f.d. Elverk, Danderyds kommun

REPETITIONSKURS I KEMI LÖSNINGAR TILL ÖVNINGSUPPGIFTER

Askor i ett hållbart energisystem. Monica Lövström VD Svenska EnergiAskor AB

Metaller i Vallgravsfisk Ett samarbete mellan Göteborgs Naturhistoriska museum och Göteborgs Stads miljöförvaltning. Miljöförvaltningen R 2012:9

Metaller i fällningskemikalien järnsulfat

Analyslaboratoriet, 4380 A OES 0,003 5,5 vikt% Stål Nej Nej ASTM E415, mod OES 0,003 1,5 vikt% Stål Nej Nej ASTM E572, mod/ss-en 10315:2006

Repetition av hur en atom blir en jon.

TBT i Västerås Anna Kruger, Västerås stad anna.kruger@vasteras.se

Vad innehåller klosettavloppsvatten?

Insamling av underlagsdata Övervakning och kontroll. Orienterande studie (Fas 1) sammanställning av kunskaper och platsbesök

SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

RISKER MED SMÅSKALIGT SLAM bakterier, virus och läkemedelsrester. Annika Nordin

Sammanställning fältnoteringar och analyser

ICP-MS > 0,15 µg/g TS Biologiskt. Bly, Pb SS-EN ISO :2005 ICP-MS > 0,05 µg/l Dricksvatten Nej Nej

METALLER I VATTENDRAG 2005.

Säkerhetsdatablad (MSDB)

1006 ISO/IEC Metodbeteckning Analys/Undersökning av Resultat Enhet Mätosäkerhet

Halter av 60 spårelement relaterat till fosfor i klosettvatten - huvudstudie SVU-rapport

Utsläpp och nedfall av metaller under Vattenfestivalens fyrverkerier

Detta dokument är endast avsett som dokumentationshjälpmedel och institutionerna ansvarar inte för innehållet

Återvinning av avfall i anläggningsarbete

TESTA DINA KUNSKAPER I KEMI

Mineraler. och lite annat

Provtagning i vatten. Jens Fölster Inst. För vatten och miljö, SLU

Storskalig stabilisering av sulfidjordar

Telge Återvinning. Miljörapport för

Referensdata Human. Grundämneshalter i blod. Grundämne Referensvärde 1

Analys av sexvärt krom i jord

Korrosion laboration 1KB201 Grundläggande Materialkemi

Alternativ miljöteknik för förorenad mark med pågående verksamhet

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

Maria Kallvi. Kvalitet & Miljö, SMT. Skäliga och rimliga åtgärder - 1 fallstudie

Transkript:

Metallåtervinning från avfallsaska Britt-Marie Steenari Fredrik Björefors Linköpings Universitet Uppsala Universitet Avfall Sverige

Bakgrund till projektet Avfallsaska produceras i allt större mängder Deponering kostar och är för vissa askor ett problem på grund av lakbarhet för metaller Eftersom askan innehåller metaller i relativt höga halter är den egentligen en resurs Varför inte försöka nyttiggöra denna resurs genom att återvinna metallerna?

Askor och metoder Tekniska verken Linköping bottenaska och flygaska Plus två flygaskor från roster och fluidbäddpannor Linköpings Universitet Upplösningsförsök för flygaska Elektrolys för att återvinna metaller ur lakvätskan Optimering av elektrodmaterial och elektrodkonstruktion Chalmers Industriell Materialåtervinning Elementanalys Partikelstorleksfördelning Lakning vid olika ph Vätskeextraktion av Cu och Zn från lakvätskor Askornas stabilitet före och efter lakning Mineralanalys på aska före och efter syralakning Bästa kombination av vätskeextraktion och elektrolys

Flödesschema för koppar- återvinning från aska Ash leaching NH4NO3 or HNO3 24 hours, L/S=5 Cu extrac*on A/O=1, 1 stage Ash leachate, ph=2 ~20 mmol Cu/L Spent organic 17w/w% LIX 860N- I <1 mmol Cu/kg Loaded organic ~20 mmol Cu/kg <1 mmol/kg Ca, K, Mg, Na, Zn Cu stripping A/O=1, 1 stage Spent electrolyte Pregnant electrolyte ~19 mmol Cu/L 2 M H2SO4 Cu electrowinning Cu metal

Återvinning av koppar från avfallsflygaska med lakning och vätskeextraktion. Ett tidigare doktorandarbete på Chalmers Ash 1 Ash 2 Ash 3 Ash 4 Ash 5 Ammonium nitrate leaching followed by solvent extraction with LIX 860N-I Recovered amount of total % 78 69 95 72 51 Acid leaching followed by solvent extraction with LIX 860N-I Recovered amount of total % 89 40 100 100 52 Nästan allt utlakat kan separeras ut i extraktionen. Flaskhalsen är lakningssteget där vissa kopparföreningar (bl.a. silikat) inte lakas ut.

Sur lakning För utlakning av Cu, Fe och Zn har temperaturen ingen betydelse tiden ingen klar betydelse mängden vätska kan ha betydelse ph har stor betydelse Cu och Zn bundet i silikater är svårare att laka ut än andra föreningar Mellan 50 och 100% av Zn lakas ut från olika askor vid ph 2 Lakvätskan innehåller många andra metaller

Återvinning av Zn via vätskeextraktion Zn i sur lakvätska separeras ut i vätskeextraktion med ligand Extraktionsligand Cyanex 272 valdes efter litteraturen och test Ett problem är att den extraherar Fe 3+ också Man kan separera Zn och Fe i nästa steg strippingen med svavelsyra

Utlakning av Zn och Fe som är den viktigaste konkurrenten om liganden in Zn-extraktionen % Utlakat 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 Bottenaska 0,00 0 2 4 6 ph Fe Zn % Utlakat 60 50 40 30 20 10 Flygaska 0 0 2 4 6 ph Fe Zn Bottenaska Flygaska 120 120 100 100 % extraherat 80 60 40 20 C-272 20% %E Fe C-272 20% %E Zn % extraherat 80 60 40 20 C-272 30% %E-Fe C-272 30% %E-Zn 0 0 2 4 6 0 0 2 4 6 Start ph start ph

Bästa metoden för Zn återvinning hittills är att laka vid ph 2 och extrahera vid ph 4-5 Bottenaska Flygaska Zn tot (mg/kg aska) 3800 17100 Utbyte (%) 47 42 Utbyte (mg/kg aska) 1800 7200 Optimering av metoden behövs, främst på utlakningen som bara gav ca 50% utbyte

Mineralogi Chalmers University of Technology

Metallspeciering Cu, Zn m.fl Enligt EXAFS-analys föreligger Zn som silikat, aluminat, ferrit, hydroxy-karbonat och klorid i flygaska Cu finns som metall, oxid (Cu 2 O och CuO), sulfat, silikat, hydroxid och karbonat i flygaska Fe finns som metall och oxider där Fe har oxidationstal II och III Pb finns bara med oxidationstal II Vi saknar XAS data för Zn och Cu i Linköpingsaskorna

Vision: Metallerna ska bort med ström och spänning! Avfall Sverige, Lund, 25 maj 2011

Elektrokemi: Elektrod + - $#! "#! - 0.70 V, Cu- lösn. - 1.1 V, flygaska %#! &#!!

Aska ph 3, 2 timmar, - 0.70 V Kvar efteråt: koppar zink 6 % 98 % Zn Cd Pb Cu Hg - 1,0 + 0,5 E/V (vs. Ag/AgCl)

Effektivare uppställning Maximera area/volym! 1 liter (minimal dödvolym)

Hur lång tid tar det? Koncentration koppar:

Återvinningsprocess Upplösning Metallextraktion Ren aska

Hur kan detta drivas vidare? Pilotskala: Forskning: Ekonomiskt lönsamt? Tillräcklig miljövinst? Avnämare? Anslag från Formas 5.8 MSEK, 2011-2014

Vad händer härnäst? Försök att förbättra utlakningen Undersökning av vilka andra metaller som lakas ut i mätbara mängder. I princip hela periodiska systemet verkar finnas i lakvätskan Extraktionsförsök i mini-pilotanläggning för vätskeextraktion av Cu och Zn Utvärdering av laktest före och efter syralakning deponikriterierna Koppla vätskeextraktion och elektrolys

Tack till Avfall Sverige Formas STEM Värmeforsk Adlerbertska forskningsstiftelsen Richters stiftelse Maxlab Alla pannägare som bidrar med askprov Christian Ulrich Sofia Norman (exjobb) Daniel Hedberg Irene Gustafsson (exjobb) Emil Johansson (exjobb) Khurram Shazad (exjobb) Fil dr. Karin Karlfeldt Fedje Dr. Katarina Norén and dr. Stefan Carlson, Maxlab Prof. Ingmar Persson, SLU