Value creation from Green Liquor Dreg

Sammanfattning

Sverige genererar årligen cirka 110 000 ton grönlutsslam (GLD) och nästan allt deponeras på grund av bristen på effektiva återanvändnings- och återvinningsmetoder. Under senare år har flera studier genomförts för att bedöma lämpligheten av GLD för olika industriella tillämpningar. Ingen av studierna inkluderade både elementåtervinning och industriella applikationer. Denna studie undersöker huvudsakligen den elementära sammansättningen av GLD och rapporterade applikationer för GLD samt utforskar potentialen i både elementåtervinning och applikationer. Totalt 62 element identifierades i GLD via tidigare studier, med koncentrationer som varierade signifikant mellan elementen. Ca är det vanligaste grundämnet i GLD och Na, Mg, Mn och Si hittades också i relativt höga koncentrationer. 25 kritiska råvaror (CRM) och 15 sällsynta jordartsmetaller (REE) rapporterades i GLD, men koncentrationerna av REE är mycket låga med värden mindre än 1 mg/kg. Både grundämneskoncentrationerna och de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos GLD skiljer sig mellan olika fabriker och över tid inom samma fabrik. Studien belyser de potentiella ekonomiska fördelarna med att återvinna element som Ca, Na och Mg, givet deras högre koncentrationer i GLD. En genomgång av 15 potentiella återvinningsmetoder från fem länder, utvärderade med hjälp av teknologisk mognadsgrad (TRL), visade att de flesta återvinningsmetoderna fortfarande är i tidiga utvecklingsstadier, med endast fem som har en TRL på 5 eller högre. Ytterligare analys av dessa applikationer identifierade användningen av GLD som ett neutraliseringsmedel för surt avloppsvatten och som ett råmaterial för klinkerproduktion som de mest lovande när det gäller tekniska, ekonomiska och hållbarhetsfördelar. En valoriseringsmodell föreslogs för att realisera dessa fördelar via både elementåtervinning och industriella tillämpningar av GLD. Ytterligare laboratorie- och pilotskalaexperiment behövs dock för att validera modellen innan implementering i industriell skala. Utmaningar som variationer i GLD-egenskaper, logistiska problem inom transporter och behovet av effektiva separationstekniker för rena grundämnen identifierades. Studien föreslår att man graderar GLD för att matcha den med lämpliga applikationer och att man utvecklar ett korrekt distributionssystem för att möta dessa utmaningar. Den betonar också vikten av en omfattande livscykelanalys för att fullständigt kunna bedöma de ekonomiska och hållbarhetseffekterna av GLD-valorisering.