Egyéb kezelési technológiák

A NyHL-ek anyagainak és a műanyagfrakciók főként energiatartalmának újrahasznosítására különböző hidrometallurgiai illetve kombinált termikus eljárásokat dolgoztak már ki. A legutolsó kezelés pedig a legkevésbé ajánlatos módszer, ami a hulladék ártalmatlanítása lerakással (lásd 1. ábra hulladékhierarchia).

2.4.1 Hidrometallurgia

A hidrometallurgia során, mint ahogy az 14. ábra is mutatja, a fémek oldatba vitele a cél, a lehető legnagyobb hatásfokkal. A keletkező fémionokat tartalmazó oldatból a fém kicsapatással, vagy irányított elektrolízissel választható le. Kicsapatás esetén természetesen a különböző összetételű csapadékok újbóli oldása és elektrolízise szükséges. Kicsapatás alkalmazható akkor, ha az oldatban többféle fém zavarja egymás szeparált elektrolízisét.

Különböző hidrometallurgiai eljárások alkalmazhatók az alábbi esetekben:

 színesfém kohászati salakok és porok feldolgozása

 galvánfürdők és galvániszapok feldolgozása

 kobalt- és cink-tartalmú ipari hulladékok (pl. cink-tartalmú forraszanyag, horganyzott acélhulladékok) hasznosítása

 elektronikai és galvánipari technológiai hulladékoldatok réz és nikkel tartalmának visszanyerése

 fémbevonatú elhasználódott termékek újrahasznosítható fémtartalmának visszanyerése (Török 2000)

A hidrometallurgiai eljárások előnyei:

 a termodinamikai és kinetikai adatok viszonylag könnyen hozzáférhetőek és megbízhatóak, az oldatkémiai törvényszerűségek többnyire megfelelő mélységig ismeretesek

 zárt folyamatlánc biztosítása esetén a folyamatok nem környezetszennyezőek

 a reagens zárt ciklusban újrafelhasználható, nem (vagy csak kis mértékben) képződnek környezetszennyező melléktermékek

33 14. ábra: A fémek visszanyerése hidrometallurgiai úton

Bár a hidrometallurgiai feldolgozás kisebb volumenben is elvégezhető a pirometallurgiához képest, a pirometallurgia dominanciája a feldolgozásban, a meglévő fémkohászati kapacitások miatt, megkérdőjelezhetetlen (Kamberovic, Korac, and Ranitovic 2011; Tuncuk et al. 2012).

Az értékes fémek kioldására többféle oldószer alkamazható. Az elektronikai eszközökben jó vezetőképessége miatt használt arany egyik leghatékonyabb oldási technológiája a cianidos kezelés. A cianid vegyületek rendkívül mérgezőek, ezért alkalmazásukat kerülni kell, az EU-n belül tiltott technológia.

A tioszulfátok alkalmazásával lehetőség van a cianidos technológia kiváltására. Oxigén jelenlétében azonban az arany oldódása gátolt a tioszulfát koncentrációjának csökkenése és egyéb komplexek képződése miatt (Chu, Breuer, and Jeffrey 2003; Senanayake 2005a;

Senanayake 2005b). Az arany oxidációja oxigénnel lassú folyamat, és szükség van egy

„katalizátorként‖ ható redox rendszerre is, amely a réz(II)/(I) páros, amivel az arany oxidálódása elősegíthető. Az aranyat a Cu(II) oxidálja, így az beoldódik, míg a keletkező Cu(I)-et a beadagolt O2 oxidálja vissza (Senanayake 2005b).

A fémek kioldására egyik legáltalánosabban használt ásványi sav a salétromsav. Mivel ez majdnem minden fémet old, szinte minden, a NyHL-ben található fém oldatba vihető vele. Az ilyen oldatok kezelése során fontos környezetvédelmi, és gazdasági szempont az oldószer regenerálhatósága. A kimerült oldatból a salétromsav kioldására kerozinban oldott tributil-foszfát (TBP) is alkalmazható. A savmentes oldatból aztán elektrolízissel illetve kicsapatással lehet a fémeket visszanyerni. Az elektrolízisre legérzékenyebben a réz reagál, aminek legalább 98%-a fém formájában leválik a katódon, míg más fém elektrolízise termodinamikai okok miatt gátolt. Az ón és ólom például kicsapatásos úton távolítható el az oldatból (Barakat 1998; Man-Seung, Jong-Gwan, and Jae-Woo 2003).

Az oldódási folyamat fokozására hidrogén-peroxid hozzáadása, nyomás alatti oldás, vagy az oldás Cl2/Cl^- rendszerben kiválóan alkalmas (Huiting and Forssberg 2003). Egyéb ásványi savat is lehet használni a kioldásra, mint például a kénsav vagy sósav. A rendszer kialakításánál figyelembe kell venni a jelenlévő fémeket, kalkulálni kell a beoldás hatásfokával, a keletkező termékek minőségével, illetve az oldat további feldolgozási technológiáját is figyelembe kell venni. A beoldás utáni elektrolízissel, illetve kicsapatással a fémek 70-98%-a visszanyerhető (Hanulik 1989; Alavi 1992; Barakat 1998; Kinoshita et al.

2002; Huiting and Forssberg 2003; Jung et al. 2003; Man-Seung, Jong-Gwan, and Jae-Woo 2003; Veglió et al. 2003).

2.4.2 A pyromaat eljárás

A Pyromaat elnevezésű elgázosító eszköz 5 kg/óra kapacitású (lásd 15. ábra). A reaktorba csiga segítségével jut be a hulladék, ami a reaktorban lényegében két fázisra esik szét, szénre és légnemű frakcióra. A légnemű termék fő komponensei a CO2, CO, H2, CH4, CxHy, BTX (benzol, toluol és xilol) és kátrány.

A szilárd anyag a reaktor végén egy tartályba esik, míg a légnemű egy elgázosító berendezésbe, aminek funkciója a krakkolás, amit általában 900-1400 °C között hajtanak végre.

A szintézisgáz összetétele, ami a gázosítóból távozik: CO, H2, CO2 és vízgőz. Ez a keverék a nedves mosóba kerül, ahol vízzel mossák. A szintézisgáz anyagi minőségétől függően további kezelés céljából a mosóvízbe savas vagy bázikus anyagot lehet adagolni.

15. ábra: A Pyromaat eljárás folyamatábrája (Boerrigter 2001)

A gázmosóban keringetett NaOH a CO2-ot, majd a brómot illetve bromidokat és a klórt illetve kloridokat oldja be. A halogének kimosási hatásfoka a bemenő és kilépő gázösszetétel szerint 97 %-os (Boerrigter 2001; Boerrigter, Oudhuis, and Tange 2000).

2.4.3 Lerakás

A hulladékok lerakással történő kezelése a hulladékhierarchia legutolsó eleme (2008/98/EC 2008, 98). Egy lerakó megépítése a helyszín kiválasztásától a megnyitásig igen költséges és hosszadalmas procedúra. A lerakott hulladék a rekultiválásig folyamatos ökológiai kockázatot jelent, mint potenciális szennyezőforrás. További hátránya az újrahasznosítással szemben, hogy minimális munkahelyteremtő potenciálja van, és a nyersanyagforrások megóvása helyett a területfoglalás jellemző rá. Az elektronikai hulladékok esetében gyakran az jellemző, hogy azokat a lazábban szabályozó országokba exportálják, majd ott minden környezetvédelmi és gazdaságossági szempontot mellőzve hasznosítják újra vagy illegálisan lerakják (lásd 16. ábra) (Boliden 2010).

35 16. ábra: Az elektronikai hulladékok fő feltételezett és ismert útvonalai Ázsiában

(Baker et al. 2004)

A HEEB jellemzően veszélyes anyagokat tartalmaz (nehézfémek, halogénezett szerves anyagok), ezért lerakása hagyományos kommunális hulladéklerakóban tiltott. Emiatt Európában lerakóra meglehetősen ritkán kerül, bár az óvatlan felhasználók által kis százalékban a kommunális hulladékhoz keverve odáig is eljuthat, akárcsak egyes nem veszélyes komponensei (Dimitrakakis et al. 2009).