Upload
prizztech
View
87
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
METYK-hankkeen toteutus, tulokset ja jatkonäkymät
Prof. Mari LundströmHydrometallurgy and Corrosion
28.2.2017
My commitment“I want to be pivotal in enabling sustainability to add thousands
of additional years to sustainable living on our planet.
I see all processes related to the metal production being a key part of fulfilling this task.
I see metallurgy research as a tool - transforming waste or valueless material to valuable raw material and metal, thus also
serving society.
I promise to teach this culture to our children”
How can we help circular economy – we are ”Doctors of Metallurgy”
http://www.clipartpanda.com/clipart_images/doctor-clip-art-2117058
Prof. M. Lundström 3
https://peda.net/p/Afrikka/symbioosi12/symbioosi1-090115/kuvamappi/luku_9/kuvat/mvpyie:file/download/ab395a070cd72e0d7cf6b516a317f0881dfc27ef/maapallo_shutterstock_63253744_peda.jpg
CuFe Al
Zn
Au
PGMs
Ni
Li
Co
REE
Mg
Sb
SnPb
Cd Mn …
As
In
MITEN METALLIEN KIERTOTALOUS TOTEUTUU?
J. Neale et al., Ni-Co-Cu Proceedings,ALTA 2015
1. LIIKETOIMINTA
Prof. M. Lundström 5
2. TUTKIMUS
3. KOULUTUS
PANEELI 2015:
1. Osaamisen ja ymmärtämyksen kasvattaminen2. Työkaluja sekundääriraaka-aineiden hyödyntämiseen3. Tuotesuunnittelu + Brändäys + Markkinointi vs. HINTA4. Kaksisuuntainen yhteistyö
1. Opetuksen saralla2. Tutkimuksen saralla
7
METALLIEN KIERTOTALOUS
KULUTTAJAVASTUU
YMPÄRISTÖOIKEUS
VAHVA JA INNOVATIIVINEN1) KOULUTUS JA TUTKIMUS2) METALLITEOLLISUUS3) YRITTÄJYYS
Prof. Mari LundströmHydrometallurgy and Corrosion
28.2.2017
Aalto UniversityUNIIKKI OSAAMISKESKITTYMÄ EUROOPASSA KIERRÄTYKSEN JA METALLUGIAN ALALLA
Aalto-yliopisto• School of Chemical Technology• Department of Chemical and
Metallurgical Engineering• Hydrometallurgy and
Corrosion• Pyrometallurgy• Recycling and Comminution• Thermodynamics• Crystallization
9
prof. M Lundström, 28.2.2017
Pori, Harjavalta,
Luvata, Boliden
Norilsk Nickel, Crisolteq
Akkuser
Jyväskylän energia
Kuusakoski,Aalto-yliopisto
#METYK - lähestymistapa
#METYK-TEEMAT
• AKKUJÄTE • AURINKOENERGIA
prof. M Lundström, 28.2.2017
AkkuSer, 2016
http://yle.fi/uutiset/sahkoyhtion_tarjous_vuokraa_oma_aurinkopaneeli_katoltamme/8139696Kuva: Koen van Weel / EPA
1. Osaamisen ja tietämyksen lisääminen liittyen metallijakeiden kierrätykseen
2. Uusien prosessien kehittäminen ja Liiketoiminnan kasvu (nykyiset ja uudet)
Esimerkki: patterijäteLiiketoimintaa sivuvirroista!
Ei kierrätetä
Keskinkertaisesti
Kierrätetään hyvin Cu Ni
Co
RE Li Mn
OSA METALLEISTA HÄVITÄÄN KIERRÄTYKSESSÄ
#METYK - ProjektiryhmäSanna-Mari Nevala
Severi Ojanen
Miamari Aaltonen
Antti Porvali
Topi Tirronen
Ben Wilson
Prof. Mari Lundström
Prof. Pekka Taskinen
Prof. Rodrigo Serna
#METYK Seminaarit
prof. M Lundström, 14.6.2016
14.6.2016 I Metallifoorumi Kiertotalous – uudet sovellusmahdollisuudet20.9.2016 II Metallifoorumi Tutkimus – metallurgiset prosessit
kiertotalouden tukena
13.12.2016 III Metallifoorumi Yrittäjyys – uudet liiketoimintamahdollisuudet ympäristö- ja kiertotaloudessa
28.2.2107 IV Metallifoorumi Edelläkävijyys ympäristöliiketoiminnassa
#METYK – OSAAMISEN JA TIETÄMYKSEN LISÄÄMINEN
• Aktiivinen ohjausryhmätoiminta– Ohjausryhmä tavannut tutkijat vähintään 3kk välein, tiivis
yhteydenpito, raaka-aineiden toimitus• Yritysvierailut
– 14 virallista yritysvierailua METYK tutkijoiden toimesta– Suuri määrä epävirallisia vierailuja, keskusteluja ja kontakteja
• Esitykset4 kaikille avointa METYK Seminaaria Porissa7 METYK Projektiesitystä eri seminaareissa
prof. M Lundström, 14.6.2016
#METYK – OSAAMISEN JA TIETÄMYKSEN LISÄÄMINEN
• Battery Recycling, Metal Recovery, and Waste Processing review– Industrial Pyrometallurgical Processes for Battery Recycling– Scientific publication from the experiments and results concerning distribution of battery
materials in copper converting• Pre-treatment
– Battery discharging experiments– Mechanical refining of crushed batteries
• REE and Ni containing batteries Batteries– State of art review of REE battery recycling– Conference Paper of REE leaching (EMC 2017)– Recycling Processes for Nickel Containing Batteries– Copper Anode Passivation Tests with high Ni
• Li battery waste– Recycling Processes for Lithium Ion Batteries– Leaching of Lithium-ion Battery Scrap– Lithium Recovery from Lithium-Ion Battery Waste
• Recycling of Solar PanelsRecycling of Solar Panels in Finland posterElectrochemical deposition of coating for copper current collector – Master´s Thesis
prof. M Lundström, 14.6.2016
#METYK – UUSIEN PROSESSIEN KEHITTÄMINEN ja liiketoiminnan kasvu
prof. M Lundström, 28.8.2017
Lyijy-juotteet hallitsevat vielä vahvasti markkinoita
MEKAANINEN EROTUS
19Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Muut La Al Ni Co Fe
NiMH Akkujae
REE talteenotto hydrometallurgisesti
20Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
http://www.lwwpservice.com/rare-earth-elements.html
Li akkujätteen liuotuskokeet• Hapot:
– 2 M sitruunahappo (C₆H₈O₇)– 1 M oksaalihappo (C₂H₂O₄)– 2 M rikkihappo (H₂SO₄)– 4 M suolahappo (HCl)– 1 M typpihappo (HNO₃)
Kupari-kuparikivi-kuona tasapainotus ampullissa
Näytteen hivenaineet (n. 1paino% metalli- tai kuonafaasista)
Ni Co Ag Nd Mn Li
Li-ion NiMh Hopea-nappiEnnen sulatusta
Sulatuksen jälkeen
1cm
Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 3
Ni 0,4%
Ni 0,03%
Ni 0,25%
Ni 0,8%
Cu 98% Cu 80%
Cu 4,5%
Cu 1%
Co 0,2%
Co 0,002%
Co 0,35%
Co 0,35%
Ag 1%Ag
0,35%
Ag 0,005%
Nd 0,3%
Mn 0,45%
Li 0,3%
KUPARI KUPARIKIVI KUONA
Magnetiitti
LaserTasapaino 1250 °C
Topi Tirronen Metallifoorumi III 13.12.2016 9
http://epa.ohio.gov/dmwm/Home/MunicipalSWLandfills.aspx
20 milj t ashes / year in EU
24
http://www.tech-faq.com/permanent-magnets.html
http://wikimapia.org/3823854/A-hill-of-phosphogypsum
Tämä on vasta alkua
http://epa.ohio.gov/dmwm/Home/MunicipalSWLandfills.aspx
20 milj t ashes / year in EU
25
http://www.tech-faq.com/permanent-magnets.html
http://wikimapia.org/3823854/A-hill-of-phosphogypsum
Tämä on vasta alkua
CMEcoMineWEEE
Closeloop
Kestomagneetti kierrätys…MetSek
NoWASTE