Slag2value - Resirkulering av slagg til nye produkt

A broad test program was executed in 2021, to determine separation potentials for different separation technologies. In parallel to these activities, a new characterization method was developed, to better understand which slag properties have the greatest impact on the separation potential. Lab scale mortar trials were performed along side the separation trials. Oxide masses of varying characteristics/ compositions were used, to map how variations in different critical parameters affected the curing process and the final product quality. The first pilot scale mortar trial was performed at the producer site, with very promising results.

Elkems smelteverk produserer, i tillegg til hovedprodukter av Si og FeSi, omkring 65 000 tonn slagg per år. Slagget er et svært heterogent materiale, men består hovedsakelig av metallisk silisium og en oksidisk del. Motivasjonen bak prosjektet er å hente ut Si fra slaggmaterialet og resirkulere dette til egen produksjon. Herunder ligger det et betydelig økonomisk potensiale ved at man får full verdi for Si-metallet. En realisering av dette potensialet betinges av et marked for et slagg med lavt innhold av metall, som per i dag ikke fins. Elkem stiller krav om at nye investeringer ikke medfører økt deponi. Innovasjonen i prosjektet ligger i å etablere prosesser for å hente ut metallisk Si fra slagget, og deretter videreforedle rest-slagget til et salgbart produkt for sementproduksjon. Metoder for å separere metallisk Si og oksidisk slagg er tidligere utforsket i RFF-prosjektet ReSirkSi. Dette arbeidet må videreføres for å forbedre utbyttene og oppskalere til industriell skala. Den gjenværende slagg-resten vil inneholde litt metallisk silisium, som kan reagere og danne hydrogengass i produksjonen av sement. Dette må fjernes på en energieffektiv måte med høy produktivitet. Forskningsutfordringen er å utvikle en prosess som gjør dette, og termodynamikken og kinetikken i prosessen må da forstås. Etter dette vil man stå igjen med en oksidisk del, som kan fungere som sementerstatter. Da må sammenhengen mellom reaktiviteten i sementproduksjon og de øvrige egenskapene til materialet forstås, og deretter må egenskapene kontrolleres for å oppnå ønsket ytelse. Materialet må karakteriseres for å avdekke sammenhengene. Resultatene fra prosjektet kan være relevante for smelteverk og betongindustri både nasjonalt og internasjonalt.