Restprodukter
Vid järn- och ståltillverkning produceras även restprodukter, det vill säga biprodukter och avfall. Hela 80 procent av restprodukterna antingen återanvänds som råvaror i ståltillverkningen eller säljs för andra användningsområden. Visionen är att inget annat än samhällsnyttiga produkter ska lämna företagen.
Tillverkning av briketter av järnhaltiga restprodukter vid SSAB i Oxelösund. Foto: Stig-Göran Nilsson.
Mängden restprodukter, det vill säga biprodukter och avfall, följer mängden producerat stål. Järn- och ståltillverkningen i Sverige genererar knappt två miljoner ton restprodukter (2024) som ungefärligt kan indelas i tre grupper:
- 54 % används externt, till exempel säljs som produkter.
- 27 % recirkuleras internt, till exempel återanvänds som råvara i produktionsprocesserna.
- 19 % avfall som deponeras.
Dessutom uppkommer järn- och stålskrot i samband med tillverkning och förädling av stålprodukter. Detta så kallade returstål återanvänds inom företagen som järnråvara i produktionsprocessen, eller så säljs skrotet vidare.
Läs mer om skrot under avsnittet Återvinning av järn och stål.
Framför allt vid de malmbaserade verken kan en stor del av restprodukterna återföras till processerna. SSAB har exempelvis utvecklat teknik för att återföra restprodukter i form av cementbundna briketter, se bild ovan. Briketterna består av bland annat av hyttsot, finskrot och glödskalsslam. Dessa material ger en råvara till masugnen som innehåller järn, kalk och kol.
Hela 80 procent av restprodukterna används
Restprodukter från järn- och ståltillverkningen används i stor utsträckning som nyttiga material i andra processer och samhällssektorer. Genom att ta till vara material som slagger, stoft och slam kan deras tekniska och kemiska egenskaper utnyttjas som ersättning för traditionella råvaror. Metallurgiska slagger används till exempel som bygg- och anläggningsmaterial i vägar, betong och ballast, men även inom cementtillverkning, vattenrening och som råvara för isoleringsmaterial. Andra restprodukter återförs till metallurgiska processer för att återvinna värdefulla metaller. På så sätt bidrar användningen av restprodukter till minskat uttag av jungfruliga råvaror, minskade avfallsmängder och ett mer cirkulärt och resurseffektivt samhälle.
Exempel på restprodukter
Exempel på restprodukter från järn- och ståltillverkningen är metallurgiska slagger samt olika typer av stoft, slam och fasta restmaterial. Bland slaggerna ingår bland annat masugnsslagg, LD-slagg (LD‑sten), ljusbågsugnsslagg, AOD‑slagg, skänkslagg, avsvavlingsslagg och tunnelugnsslagg. Andra vanliga restprodukter är gasreningsstoft och gasreningsslam, glödskal från uppvärmning och bearbetning av stål samt eldfasta material som uppstår vid ommurning av ugnar och skänkar. Gemensamt för dessa restprodukter är att de uppstår parallellt med ståltillverkningen och att deras egenskaper i många fall kan tas till vara för ny användning i andra processer och tillämpningar.
Slagg har flera viktiga funktioner i tillverkningsprocesserna för järn och stål. Drygt hälften av restprodukterna är metallurgiska slagger, där masugnsslagg är den största posten.
Läs mer om slagg.
Glödskal är den tunna oxidbeläggning som bildas när hett stål kommer i kontakt med luft och bryts loss som flagor under bearbetningen av stålet. Glödskal består av oxider av framförallt järn, men även av de legeringsmetaller som ingår i det stål som glödskalet bildats på. Kemiskt kan glödskal jämföras med järnmalm och kan därför ofta användas i liknande tillämpningar, till exempel som järnråvara vid tillverkning av råjärn, ferrolegeringar och cement.
Glödskal från rörvalsning.
Järnoxid, järnsulfat och metallhydroxidslam uppstår vid betning med olika slags syror. Den järnoxid som erhålls vid återvinningen av saltsyran kan under vissa betingelser säljas till elektronikindustrin som ferrit. Järnsulfat som är en biprodukt vid regenerering av svavelsyra används för vattenrening. Återvinning av metallerna från metallhydroxidslam som bildas vid betning av rostfritt stål har engagerat många forskare och företag. Att finna en bra metod har visat sig vara svårt, trots att metallerna som krom och nickel har betydande värde. I en metod har tagits fram inom Outokumpu torkas slammet med metallerna och kan sedan återföras till processerna. En annan fördel är att slammet kan ersätta en del av stålverkets användning av flusspat, ett jungfruligt mineral som importeras från Kina.
Slipspån och -mull erhålls som restprodukt vid slipning av stålytan för att ta bort ytfel.
Tegelskrot som erhåll vid rivning av ugnsinfodringen.
Järnklorid, zink, tjära, bensen och svavel är också exempel på restprodukter.
Klimatomställningen påverkar restproduktutbudet
Omställningen av stålindustrin innebär att restproduktutbudet förändras både till sammansättning och egenskaper. När masugnsbaserad produktion successivt fasas ut minskar tillgången på masugnsslagg, samtidigt som produktionen av ljusbågsugnsslagg ökar i takt med att stål i större utsträckning framställs i elektriska ljusbågsugnar. Den ökade användningen av järnsvamp som råvara, producerad genom vätgasbaserad direktreduktion, innebär dessutom att nya slaggtyper och slaggkvaliteter uppstår, eftersom gångartsmineral från malmen i högre grad följer med till ståltillverkningen. Samtidigt bildas färre restprodukter i själva reduktionssteget, eftersom järnmalmen reduceras i fast fas. Sammantaget leder omställningen till att både mängder och egenskaper hos restprodukter förändras, vilket ställer nya krav på kunskap, forskning och anpassning av användningsområden för att säkerställa fortsatt samhällsnytta och resurseffektivitet.
Knappt 20 procent går på deponering
Inom stålindustrin har företagen traditionellt haft egna deponeringsplatser, men några företag har beslutat att inte längre ha egen deponi. Detta som ett resultat av ett medvetet restproduktsarbete. De material som inte kan nyttiggöras eller deponeras internt skickas till kommunens deponeringsplats eller till andra företag som tar hand om avfall.
Mängden avfall ska minimeras så långt det är processmässigt och ekonomiskt rimligt. Bedömningen av bästa hantering med avseende på miljö, teknik och ekonomi måste göras i varje enskilt fall. Ibland är det varken önskvärt eller miljömässigt klokt att minska mängden avfall: Som en effekt av att rökgasreningen inom stålindustrin har blivit effektivare har mängderna avskiljt avfallsstoft ökat, vilket i sig är positivt ur miljösynpunkt (renare luft) även om det innebär ökade avfallsmängder.
Trots en ökad mängd avfallsstoft är trenden över åren dock tydlig. Mängden deponerat material från stålindustrin är stadigt sjunkande.
Forskning och utveckling
Stålindustrin satsar stora resurser på att försöka öka användningen av olika restprodukter. Forskningsprojekt bedrivits såväl i företagens egen regi som gemensamt inom Jernkontorets nordiska stålforskning inom teknikområde 55, Restprodukter.