SPL behandling på Elkem Bjølvefossen Presentasjon 10. desember-2008
Aluminum industrien leter etter en bærekraftig løsning for SPL avfall. Verdens aluminium produksjon er 30 mill T/År =>Årlig SPL generering er ca 600 000 tonn =>Vekst i aluminium produksjon er mellom 5-10% Al produksjon rundt Nordsjø bassenget =>55.000 tonn SPL =>Minst 75% blir deponert =>Noe SPL blir forbrukt I sement produksjon 2
Reguleringer US foreslått utlekkings grenser for deponering av SPL: CN < 1.4 mg/l TCLP (~28 mg/kg) F < 2.7 mg/l TCLP med ionbyttet vann L/S=20 (~54 mg/kg) EU regulering for avfall til deponering: (EN 12457-2 L/S = 10) Inert avfall: F < 10 mg/kg TOC < 3% Vanlig avfall: F < 150 mg/kg TOC < 5% Farlig avfall: F < 500 mg/kg TOC < 6% LOI < 10% Deponering i Europa blir mer og mer vanskelig og blir derfor dyrere. 3
Nuværende SPL behandlig Sement: Rockwool: Stål: Murstein: LCLL: Deponering: Bruker karbon eller ildfast delen av SPL. Krav: Prosessen trenger ekstra fluorider eller alkalier. Må ha stabile leveranser. Finknust SPL. Bruker SPL som brennstoff (Karbondelen). Må ha grove karbon klumper. Krever kalk injeksjon i avgass og deponering av filterstøv. Kan bruke noe SPL karbon som tilsats i øser. Noen kan bruke litt SPL ildfast. Må ha avgass rensing og dponere støvet. Våt behandling av SPL for å vaske ut alkalier og fluorider. 60-70% fast rest som det ennå ikke fins avsetting for. Deponering med eller uten behandling for å reduserer utlekking. Alle løsninger er basert på lokale behov og regulativer. Noen er basert på dispensasjon fra nasjonal lov. 4
Elkems SPL Prosjekt Fjerne farlig avfall fra miljøet og bruke det som råmateriale for jern produksjon. Bruke karbonet I SPl som et reduksjonsmateriale Bruke ildfast og bad I SPL som slagg komponenter Designe slaggen til å immobillisere F og andre elementer Høy prosesstemperatur ødelegger cyanider. Produserer råjern 5
Industriell demo Bjølve #3 Planlagt periode Q4 2008 Q2 2009 6 månedes test. Opp til 8000 tonn SPL Miljøsikker håndtering og forbehandling av SPL Kontrollert og forutsigbar drift av ovnen Kontrollert resirkulering av støv fra ovn og forbehandling Overvåkingavutslipp Råjern av forventet kvalitet Data for økonomisk analyse Data for HMS evaluering 6
Prosessflyt Siloer Slag fluks bulk lager Jernoksid bulk lager Ovn filter Charge miksing Elektrisk energi SPL bulk lager SPL Ovn støv Knuser Iron skrap Al skrap Slagg Jern Råjern Slagg granuleringn 7
Demo fasilitet highlights Grovknusing: Leid slagknuser med jern deteksjon/fjerning. Knusing til -30mm. Støv kontroll. Finknusing: Gjenbruk av to valsemøller fra EAM. Knusing til -5mm. Støv kontroll. SPL intern kontroll: Støv kontrollert transport til ovnssiloer. Ovnspotte: Ny foringskonsept, basert på viten fra Elkems karbotermisk Al-prosjekt. Oljekjøling i slaggområdet. Metallnivå kontroll utstyr. Kamera overvåking av ovn. Online HF overvåking. Slag granulering: Binder fluorider ved å glassifisere slaggen. 8
Elkems SPL avfalls behandling tilfører verdier 30 000 tonn SPL mer enn 3 000 tonn fluorider =>Representerer en trussel for ferskvann. I prosessen vår blir fluoridene bunnet og representerer ikke en miljø messig risiko. 30 000 tonn SPL innerholder 0,15% cyanider => Representerer en trussel for ferskvann. I prosessen blir de forbrent og representerer ikke noen miljø trussel. 30 000 tonn SPL svarer til 9 000 tonn ren karbon =>Bruker karbonet dobbelt. (først som foring og så som reduksjonsmateriale) dett er en bærekraftig ressours løsning. 54 000 tonn jernoksid biprodukter svarer til 40 000 tonn råjern =>Utnytter jern biprodukter som råmateriale for ny jern produksjon. 10 000 tonn kvartssub. =>FeSi og Si-metal produksjon kan ikke bruke veldig småfallen kvarts ( 5-15 % av Elkem Tanas produksjn er understørrelse) 9
Utfordringer Ovns kontroll: Nytt utstyr og prosess. Vi må lærer. Slagg kjemi: Aggressiv slagg, risiko for mye slitasje. Emissjon: Fluorider SPL forsyning: Behandlingskost er større enn deponeringskost. SPL forsyning: Regional lovgivning SPL slagg: Unngå deponering, konverterer slagg til produkt. Øker gjennvinning til 100% Fluorider: UTvikle resirkulering av fluorider tilbake til Al-produksjon 10
Industriell Demo Slagg utvikling Utlekking fra SPL slagg: Lab produsert slagg 2007: 50 15 mg F/kg slagg Slagen var ikke optimalisert for minimal utlekking Mulige slagg produkter: Betong tilsetting (Pozzolane, en sement substitut) Sjøbunn dekking (Flere lokalisasjoner i Norge har behov) Fluks (Na og F) for stål industri Syntetisk sand til betong Ovnsstøv Fluks for stål produksjon Råmateriale for AlF3-produksjon 11
SPL prosjekt tidslinje og milepæler Q2-08 Q3-08 Q4-08 Q1-09 Q3-09 Q4-09 2010 2011 Forretnings utvikling Prosjektering fullskala Bygging fullskala FOU SPL slagg SPL leverandører forhandling og levering Basic design full scale solution Detail design full scale solution Jernoksid leverandører forhandling og levering Demo test kampanjer Process OK Slag OK Ramp up period full scale 12
Oppsummering Fordele med Elkems SPL behandling Behandler usortert SPL og utnyttet karbon innholdet Kan utnytte andre biprodukter fra aluminium produksjon Råjern blir produsert Mulighet for produkter av slaggen Utnytter tilgjengelig ovn kapasitet Estimert kapasitet: Ovn #2/3 hver 20-30 000 tonn SPL/år Ovn #1 40-50 000 tonn SPL/år 13