.

1. Från avfall till resurs─
metallutvinning som saneringsmetod
Karin Karlfeldt Fedje, Renova/Chalmers
Pär Elander, Elander Miljöteknik AB

2. Efterbehandling av förorenade områden
 Ca 80 000 förorenade områden i Sverige
 Ungefär hälften av dessa är förorenade med metaller
 Miljömålet giftfri miljö - områden med mycket hög och hög risk, dvs.
10 000 – 15 000 områden ska på sikt saneras.
 Den teknik som dominerar
idag är uppgrävning och
deponering av förorenade
massor i ett antal stora
deponier spridda över landet

3. Metallvärden för åtskilliga miljoner kan utvinnas
Några exempel
 Långö, Köpmannebro, 1,5 Mkr
(30 ton koppar)
 Valdemarsviken, 13,5 Mkr
(750 ton krom)
 Oskarshamns hamn, 30 Mkr
(1000 ton zink, koppar, m.fl.)
 Österbyverken, 30 Mkr
(270 ton molybden, kobolt m.fl.)
..och onödig deponering
kan undvikas

4. Ni# 7# 2,7# 5,7# 5,4# 7,2# 8,8# 9,4# 40# 120#
Pb# 9# 10,0# 19,4# 27,6# 40,0# 50,3# 52,9# 50# 400#
V# 7# 5,6# 12,0# 15,5# 18,4# 27,7# 34,8# 100# 200#
Zn# 7# 10,6# 19,2# 20,2# 22,7# 29,6# 37,8# 250# 500#
Analyserna visar att den enda metall som kan vara av intresse för återvinning är koppar. Från återvin-ningssynpunkt
är även torrsubstanshalt och glödförlust intressanta parametrar då den kan påverka me-todvalet.
Hos bark är torrsubstanshalten relativt låg (28 % som medelvärde) medan glödförlusten är
hög (82 % som medelvärde). Torven har i stället en relativt (för att vara torv) hög torrsubstanshalt med
närmare 46 % som medelvärde medan glödförlusten är betydligt lägre än hos bark, ca 44 %. Utgående
från analysresultaten och den avgränsning av förorenade massor som genomförts beräknas volymer
och mängder förorenad bark och torv enligt Tabell 3. Som framgår av tabellen beräknas den samman-lagda
förorenade volymen till ca 8 500 m3 med våtvikten 7 230 ton och det totala kopparinnehållet 5
ton.
2014-10-16/4
Exemplet Långö
 Bark med kopparhalt 1,4 %
 Torv med kopparhalt 1,8 %
Tabell 3 Volymer och mängder (endast bark och torv).
Mängder
Volym (m3) Densitet
(kg/m3)
Mängd
våtvikt
(ton)
Mängd
torrvikt
(ton)
Mängd
koppar
(ton)
Bark 7 800 840 6 600 1 855 25
Torv 650 972 630 274 5
Totalt 8 450 7 230 2 122 30
Det finns också mindre mängder förorenad morän och lera inom området. Kopparhalterna i den föro-renade
moränen har uppmätts till ca 5 000 mg/kg TS och i lera till ca 1 200 mg/kg TS (medelvärden).
Eftersom halterna är betydligt lägre än i bark och torv och matrisen (mineraljord) skiljer sig väsentligt
från bark och torv (organisk material/jord) omfattar denna förstudie inte mineraljorden.

5. Befintlig teknik för utvinning av koppar
Anrikningsverk anpassade till sulfidmalmer producerar slig med
ca 25 % kopparhalt. Från sligen framställs koppar i
kopparsmältverk (t.ex. Boliden Rönnskär)
 Bark och torv från Långö består till större delen av organiskt
2014-10-16/5
material
 Koppar sitter sannolikt adsorberat till det organiska materialet
 Koppar kan anrikas i en aska genom förbränning
 Teoretisk kopparhalt i askan blir drygt 7 %
 Tillräckligt för att kunna användas i ett smältverk

6. Tekniken fungerar inte för flertalet förorenade jordar
• Oftast för lågt metallinnehåll
• Heterogen matris
• Stort innehåll av slaggbildande huvudelement (t.ex. Fe, Al, Si, Ca)
• Ibland stort innehåll av oönskade spårelement (t.ex. Hg, Cd, Sb, Cl)
• Ovanstående gäller även andra alternativa metallresurser som exempelvis
askor från avfallsförbränning
• Stort behov av metodutveckling!
2014-10-16/6
Många förorenade jordar är en möjlig
metallresurs men….
Ref. Michael Borell
Boliden AB

7. Principen för jordtvätt med metallåtervinning
Jord
+
Tvättvätska
Jordrest
Metallrik
lakvätska
Konstruktionsmaterial?
Deponi?
Vätskeextraktion
Elektrolys
Metallprodukt
Utfällning
Bioelektriska
system (BES)
Eventuell
förbehandling

8. 2014-10-16/8
Cu-utlakning
100
80
60
40
20
0
Bark Barkaska Jord
Processvatten
0,01M HCl
[% utlakat]
L/S 10
2 tim laktid

9. Bio-elektrolys, BES
• Elektrolys med minskat energibehov
13-02-21/9
BES vs konventionell elektrolys
 Cu utan energitillsats och >60% minskning för Zn
Karin Karlfeldt Fedje
• Mer tidskrävande
• Kräver större reaktorer
• Endast i lab-skala
BES på orenad lakvätska från barkaska
• Cu metall (>99,9% renhet)
• ingen energitillsats krävs

10. Alternativ återvinningsmetod…
Alkalisk fällning med sulfider (TMT15)
2014-10-16/10
Metallprodukten
•Båda metoderna ger tillräckligt högt Cu-innehåll
•Utmaningar
•BES, tid
•Fällning, Cl

11. Fasta jord- och askrester
Totalhalter
Cu utlakat [mg/kg TS]
Material Original
Lakad och
tvättad
MKM
Jord 2 400 460 200
Aska 75 000 10 000 200
Utlakning, SS-EN 12457-3
Cu utlakat [mg/kg TS]
Material Original
Lakad och
tvättad
Deponi för icke-farligt
avfall
Deponi för farligt
avfall
Jord 120 20 50 100
Aska - 1000 50 100

12. Slutsatser och fortsättning
Slutsatser
 Cu kan effektivt lakas ut från olika jordtyper
 Cu kan återvinnas från laklösningen genom BES eller fällning
 Tvättad jord kan deponeras
 Askresten kan återföras till förbränning?
Fortsättning
 Vidare optimering av laknings- och återvinningsstegen
 Testa separatförbränning av barken i full skala
 Testa saneringsmetoden i större skala