Biprodukter och avfall
Den svenska järn- och stålindustrin tillverkar järn- och stålprodukter. Parallellt med dessa produkter produceras andra material vars ursprung är stålprocesserna.
Årligen blir det drygt två miljoner ton material, huvudsakligen branschspecifika material (t ex slagg och glödskal), som ungefärligt kan indelas i tre grupper:
- 38 % används externt, t ex säljs som produkter
- 42 % recirkuleras internt,
t ex återanvänds som råvara i produktionsprocesserna - 20 % blir industriavfall som deponeras
Dessutom bildas stål- eller järnskrot i samband med tillverkningen och förädlingen av produkterna. Detta s k returstål återanvänds inom företagen som järnråvara i produktionsprocessen.
Läs mer om skrot: Ståtillverkning/Återvinning av järn och stål
och forskningsrapporten Stålets kretslopp (pdf 4,5 Mb, 53 sidor)
I det följande presenteras branschens biprodukter, material för intern cirkulation, återvinning och avfall. Ett samlingsnamn för detta är restprodukter eller restmaterial. Denna term har ingen legal innebörd utan är bara ett sätt att sammanfatta allt det som uppstår utöver produktionen av stål (utförligare definitioner och exempel nedan).
Deponi och avfall
Vissa material kan återgå till stålprocesserna, men för andra finns inte några lämpliga användningssätt för närvarande. De måste därför deponeras. De avfall som deponeras är t ex vissa stålslagger, gasreningsstoft och slam (hydroxidslam och glödskalsslam).
Deponering innebär utnyttjande av befintlig mark. Stålindustrin har i många fall egna deponier. Deponering är sedan lång tid reglerad ur miljösynpunkt, bland annat genom EUs deponeringsdirektiv. Direktivetställer krav på deponiernas bottentätning och bottenbarriärer, samt på bortledning och uppsamling av lakvatten blivit strängare. Stålindustrin har arbetat intensivt med denna fråga i flera år och de flesta företag har nu fått sina avslutnings- och/eller anpassningsplaner godkända.
Exempel på investering för återvinning
Forskning och utveckling pågår för att finna användning för de deponerade produkterna Outokumpu beslöt hösten 2009 om en investering på 280 miljoner kronor i en anläggning för att minska utsläppen av nitrater till en tredjedel. Man kommer att kunna återvinna syror till 95% vilket minskar förbrukningen av ny syra drastiskt. Dessutom kommer man att avskilja metaller som återgår till produktionen vilket kommer att minska mängderna metallhydroxidslam och därmed minskar mängden avfall till deponi.
Forskning om ökad slagganvändning
Den pågående forskningen syftar till att säkerställa att mer slagger kan användas som fyllnadsmaterial eller på annat sätt nyttiggöras. I den gemensamma nordiska forskningen, som bedrivs inom Jernkontorets teknikområden, satsas över 80 miljoner kronor över en sexårsperiod på stålindustrins slagger. Forskningsprojekten ingår i de stora forskningsprogrammen Stålkretsloppet (Mistra), Stålforskningsprogramet (VINNOVA) och PRISMA (Centre for Process Integration in Steelmaking). En rad olika forskningsinstitut är inblandade i dessa projekt och majoriteten av Jernkontorets medlemsföretag. I ett av flera forskningsprojekt har man funnit att en mix av ljusbågsugnsslagg och skänkslagg passar bra som sluttäckning av deponier.
Exempel: Projekt för sluttäckning av kommunal deponi
Holkesmossen är en kommunal deponi i Hagfors kommun som avser att sluttäckas. Uddeholm Tooling startade 2003 ett forskningsprojekt tillsammans med Hagfors kommun och Luleå tekniska universitet. En 0,5 hektar stor yta av deponin (totalt 12 hektar) sluttäcktes med slagg i dräneringsskiktet samt med skänkugnsslagg i tätskiktet. Utredningen av projektet visar att slaggmassor från Uddeholm Tooling kan användas och i juni 2009 skrevs avtal med Hagfors kommun, som därmed inte behöver nyttja naturligt material för sluttäckningen.
En sluttäckning består av flera skikt (med början närmast deponin):
- Ett utjämningsskikt om minst 0,5 m. Till detta kan slaggmassor i lämplig kornstorlek användas.
- Ett tätningsskikt om minst 0,7 m. Till detta skapas ett betongliknande material där finmalda skänkugnsslaggmassor utgör "cement" och krossad ljusbåsugnsslagg utgör "filler"; en blandning som blir betonghård och vars permeabilitet för vatten är nära noll och från vilken urlakning inte förekommer i mätbara mängder.
- Ett dräneringsskikt om minst 0,3 m. Till detta används grovkrossade (ca 50 mm) slaggmassor från ljusbågsugnen.
- Morän/växtetablering i sådan mängd att det sammanlagda tätningsskiktet blir minst 4 m.
Läs mer om forskning: Jernkontorets teknikområde 55, Restprodukter
Användning av restprodukter
Svensk stålindustri vill medverka till en ökad resurshushållning genom att på ett marknadsmässigt sätt hitta bra applikationer för de material som produceras i samband med ståltillverkningen. För att förbättra resursutnyttjandet pågår produkt- och processutveckling på företagen och inom den gemensamma forskningen.
Läs mer: Sålindustrin gör mer än stål. Handbok för restprodukter
Från varje stålverk och från de olika metallurgiska processtegen i ståltillverkningen uppkommer olika typer av slagg. Dessa har alla unika egenskaper, som bl.a. beror på deras mineralogiska sammansättning. Totalt produceras drygt 1,3 miljoner ton slagg per år i Sverige. Ungefär hälften används idag i olika applikationer både internt inom stålverken och externt inom flera olika områden.
Exempel på användningsområden är till anläggningsarbeten inom vägbyggnation och i byggindustrin, vid lantbruk, ferriter, samt som råvaror i metallindustri och kemisk industri.
Masugnsslagg från SSAB i Oxelösund blir KRAV-märkt jordförbättringsmedel, typgodkänt cementtillsatsmedel, filtermaterial för vattenrening, material till ridbanor samt bärlager i tunna och starka vägar.
Läs mer: www.merox.se
LD-slagg från SSAB i Luleå och Oxelösund återanvänds som slaggbildare i masugnen. Slaggen fungerar bra som slaggbildare och ger god svavelrening. Slaggen innehåller även järn och mangan som kan tas tillvara i masugnsprocessen. Dessutom sparas cirka 150 000 ton jungfrulig kalksten årligen.
Glödskal bildas bl a vid Erasteel i Söderfors, som tillverkar höglegerade specialstål. De hårda blåsvarta flagorna innehåller värdefulla legeringsämnen som volfram, vanadin och molybden. Tidigare har glödskalen bara lagts på hög. Med en ny metod och höjda metallpriser på världsmarknaden har återvinningen blivit lönsam. I Söderfors och hos systerbolaget i Långshyttan finns glödskal som räcker för ett par års produktion. Den återvunna metallblandningen gjuts till tackor, som sedan används i produktionen vid Erasteels stålverk i Frankrike.
Gasreningsstoft från tillverkning av rostfritt stål innehåller krom, nickel och järn som återvinns vid Befesa Scandust AB i Landskrona. Stoft med hög zinkhalt återvinns vid Boliden Mineral i Rönnskär.
Hydroxidslam. Outokumpus svenska enheter har tidigare deponerat allt hydroxidslam som genereras vid betsyraneutralisering. Numera torkas slammet, varefter produkten Hydrofluss® tillverkas.
Den för processmetallurgin mest intressanta komponenten i hydroxidslammet är Kalciumfluorid (CaF2), ett s k flussmedel som tillsätts för att sänka viskositeten i slaggen. Hydroflyss innehåller ca 50% CaF2 och kan ersätta en del av stålverkets förbrukning av mineralet flusspat (jungfruligt mineral, transporterat från Kina). Försök som gjorts tyder på att skänkarna håller för fler charger om Hydrofluss används istället för flusspat. En annan fördel är att Hydrofluss innehåller kalk och oxiderade metaller som kan återföras till stålet i processen.
Kvarstående utvecklingsområden
Det finns flera anledningar till att inte större andel av de producerade slaggerna används idag, varav följande kan nämnas:
- Vissa slagger har egenskaper, som gör att de inte lämpar sig för användning för anläggningsändamål (t ex är instabila och sönderfaller till pulver i luft eller lakar vissa metaller).
- De grundläggande kunskaperna om slaggernas sammansättning och om möjligheterna att modifiera instabila slagger till stabila material är ännu inte tillräckliga.
- De svenska myndigheternas nuvarande och kommande krav på t ex slagger för anläggningsbyggande fokuserar mer på innehåll av bl a metaller än på vad som faktiskt når recipienten och påverkar miljön.
Slagger från ståltillverkning används i större utsträckning i andra länder både inom EU och internationellt.
Lagstiftningsläget
I december 2010 har Sverige implementerat Ramdirektivet för avfall i svensk lagstiftning. Detta innebär en modernisering och klargörande av avfallsreglerna som näringslivet välkomnar. Det gamla ramdirektivet var från 1975. Med en tydlig avfallslagstiftning som klargör gränsdragningen mellan produkt och avfall ökar möjligheten att nyttiggöra den potential som finns i stålindustrins restprodukter och också möjliggöra en produktifiering.
För de slagger som branschen bedömer är biprodukter har en full registrering inom REACH inletts. Detta kommer att leda till att en riskbedömning av varje material för olika användningsområde görs. REACH-lagstiftningen omfattar inte avfall, men vad som är avfall bestäms nationellt. Eftersom REACH är en förordning kommer den på sikt att bli normerande i medlemsländernas tolkning av avfall.
Läs mer: Kemikalier (REACH)
Grundläggande ståndpunkter
- Rak implementering av Ramdirektivet för avfall (EOW, End of waste). Särskilt viktigt att artiklar införs om dels undantag för biprodukter från avfallslagstiftningen, dels när avfall upphör att vara avfall.
- Arbete med att ta fram kriterier för när avfall upphör att vara avfall bör fokusera på att sätta miljö- och hälsokriterier och inte vara mer omfattande än om material förblir ett avfall.
- Underlätta för användning av restmaterial i anläggningsarbete. Om ett material är REACH-registrerat är det en produkt och uppfyller REACH-krav på miljö- och hälsoundersökningar. Den ska därför inte omfattas av avfallsregler. Naturvårdsverkets förslag till Handbok för återvinning av avfall i anläggningsarbete som remissbehandlas bör ersättas eller kompletteras med denna typ av vägledning, kombinerat med det kommande kriteriearbetet inom EOW.
Definitioner och exempel
Restprodukt: Ett samlingsnamn för biprodukter, material för intern cirkulation, återvinning och avfall i denna presentation är restprodukter eller restmaterial. Denna term har ingen legal innebörd utan är bara ett sätt att sammanfatta allt det som uppstår utöver produktionen av stål.
Avfall: ämne eller föremål som innehavaren gör sig av med eller avser eller är skyldig att göra sig av med.
Biprodukt: Ett ämne eller ett föremål som uppkommer genom en produktionsprocess vars huvudsyfte inte är att producera detta kan endast betraktas som biprodukt i stället för som avfall om följande villkor är uppfyllda:
- Det ska vara säkerställt att ämnet eller föremålet kommer att fortsätta att användas.
- Ämnet eller föremålet ska kunna användas direkt utan någon annan bearbetning än normal industriell praxis.
- Ämnet eller föremålet ska produceras som en integrerad del i en produktionsprocess.
- Den fortsatta användningen ska vara laglig, dvs ämnet eller föremålet ska uppfylla alla relevanta produkt-, miljö- och hälsoskyddskrav för den specifika användningen och inte leda till allmänt negativa följder för miljön eller människors hälsa.
