Przekształcanie odpadów z przetwarzania boksytu w cenne zasoby
Boksyt po przetworzeniu, znany również jako pozostałość boksytowa lub czerwony szlam, jest głównym produktem ubocznym produkcji tlenku glinu. W samej UE produkuje się ponad 7 milionów ton pozostałości boksytowej rocznie, ale recyklingowi poddaje się mniej niż 100 000 ton. Większość przetworzonego boksytu jest składowana na wysypiskach, ponieważ nie ma obecnie dostępnej zrównoważonej opcji ponownego wykorzystania tego odpadu na dużą skalę.
Korzystny scenariusz dla europejskich sektorów aluminium i cementu
Ponieważ konwencjonalne dodatki cementowe (SCM)(odnośnik otworzy się w nowym oknie), takie jak popiół lotny i żużel wielkopiecowy, stają się coraz trudniej dostępne, przemysł cementowy poszukuje alternatyw, takich jak przetworzony boksyt. Dostępność przetworzonego boksytu i bliskość zakładów produkujących tlenek glinu i cementowni w całej Europie oferują obiecującą możliwość efektywnego gospodarowania zasobami i zapewnienia obiegu zamkniętego poprzez symbiozę przemysłową — niewykorzystane lub resztkowe zasoby jednej firmy są wykorzystywane przez inną. Finansowany ze środków UE projekt ReActiv(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ustanowił symbiotyczny łańcuch wartości między cementowniami a rafineriami tlenku glinu, demonstrując przekształcenie przetworzonego boksytu w nowy SCM odpowiedni do zastosowań cementowych. Zastąpił również do 30% klinkieru — głównego składnika cementu — w produkcji cementu.
Redefinicja postrzegania przetworzonego boksytu
„Projekt ReActiv przekształca obfite pozostałości przemysłowe w cenny zasób, umożliwiając prawdziwą symbiozę przemysłową” — komentuje Philippe Bénard, kierownik projektu badawczo-rozwojowego w Holcim Innovation Center(odnośnik otworzy się w nowym oknie), szwajcarskiej firmie, będącej koordynatorem projektu. Aby osiągnąć te cele, naukowcy zastosowali trzy różne metody przetwarzania: aktywację termiczną przetworzonego boksytu za pomocą glinki kaolinitowej (proces współkalcynacji), karbotermiczną witryfikację przetworzonego boksytu w celu uzyskania SCM bogatego w żelazo (proces witryfikacji) oraz wytapianie redukcyjne przetworzonego boksytu w celu uzyskania SCM niezawierającego żelaza (proces wytapiania). Dokładniej mówiąc, partnerzy projektu zademonstrowali bezpośrednie wykorzystanie przetworzonego boksytu w dwóch nowych alternatywnych produktach cementowych. Pierwszym z nich był nowy klinkier wapniowo-sulfoglinianowo-ferrytowy, który wykorzystuje jako surowiec 35% przetworzonego boksytu. Trzy instalacje pilotażowe są już gotowe do pracy.
Technologia redukcji emisji CO2, którą można replikować
Opracowane rozwiązanie technologiczne może być powielane i wykorzystywane w sektorach tlenku glinu i cementu, ale także do recyklingu produktów ubocznych innych sektorów przemysłu. Może również zostać wykorzystana do zmniejszenia ilości ścieków. „Zespół projektu ReActiv ma nową perspektywę na to, co było postrzegane jako odpady przemysłowe — przetworzony boksyt. Widzi go jako fundamenty nowej generacji europejskich SCM do opracowywania produktów cementowych o niskim śladzie węglowym” — dodaje Bénard. „Jego pionierskie podejście przekształca odpowiedzialność środowiskową w możliwości przemysłowe, odblokowując nową klasę wysokowydajnych SCM”. W oparciu o ocenę cyklu życia 100-letni potencjał tworzenia efektu cieplarnianego(odnośnik otworzy się w nowym oknie) dla SCM oszacowano na 200 kg CO2/t dla współkalcynowanego przetworzonego boksytu, 440 kg CO2/t dla zeszklonego przetworzonego boksytu i 470 kg CO2/t dla wytapianego przetworzonego boksytu. Aby jeszcze bardziej zmniejszyć ślad węglowy SCM, kluczowe strategie łagodzące obejmowały zasilanie szlaków przetwarzania zieloną energią zamiast korzystania z paliw kopalnych oraz zastąpienie węgla kopalnego jako środka redukującego biowęglem. „Projekt ReActiv jest przykładem transformacyjnego modelu współpracy międzysektorowej, innowacji o obiegu zamkniętym i integracji systemowej, który ożywia przemysłowe łańcuchy wartości, optymalizuje wykorzystanie gruntów poprzez minimalizację składowania odpadów i kształci wykwalifikowaną siłę roboczą przystosowaną do zielonej transformacji” — podsumowuje Bénard. „Wyniki projektu są zgodne z unijnym Paktem dla czystego przemysłu i są czynnikiem umożliwiającym bardziej zrównoważoną przyszłość dla Europy”.