Från gruvsand till bordsskiva – Utvecklingen av en koldioxidsnål, betongliknande produkt går framåt
Materialflöden inom gruvindustrin är omfattande och fulla av möjligheter. I projektet ”SETELIT – Sekundära avfallsströmmar, värdeökning och produktifiering” har experiment genomförts för att undersöka hur anrikningssand kan användas, till exempel som material för en bordsskiva. Projektet omfattade även 3D-utskriftsexperiment med material som innehåller anrikningssand. Dessa praktiska försök drivs av ambitionen att utveckla nya användningsområden för anrikningssand och därigenom minska avfallsvolymerna.
Utöver dessa försök har SETELIT-projektet främjat utvecklingen av en koldioxidsnål, betongliknande produkt genom att bygga forskningsinfrastruktur och tjänster kring produkterna. Projektet har också utvecklat ett digitalt receptverktyg för produkter baserade på anrikningssand, såsom koldioxidsnåla hårdnande material och gruvfyllnad.
Egenskaper bedöms i flera steg
Innan potentiella användningsområden för anrikningssand eller andra material kan undersökas och testas måste deras egenskaper först förstås – det vill säga karakterisering av provkroppar. Detta innefattar att fastställa materialets kemiska sammansättning, partikelstorlek och eventuella skadliga ämnen.
När anrikningssand eller andra material blandas med ytterligare komponenter får blandningen sina egna kemiska egenskaper. Det är viktigt att studera hur dessa ämnen interagerar för att säkerställa tillräcklig styrka och hållbarhet samt kontrollera om skadliga faser bildas.
Forskningen använde även röntgentomografi för att undersöka strukturen utan att bryta provet. Metoden avslöjar egenskaper som luftbubblor, porositet och deras fördelning i strukturen.
I projektets tester uppnåddes en tryckhållfasthet på cirka 7 MPa för ett prov som härdats i 28 dagar. Under härdningsprocessen ersattes cement delvis med slagg, vilket
minskade användningen av traditionella bindemedel. Materialet har potentiella användningsområden, till exempel som fyllnadsmaterial eller i landskapskonstruktioner. Vidare forskning syftar till att förbättra tryckhållfastheten genom att minska vattenhalten och öka andelen grovt material, vilket också kan minska lösligheten hos skadliga ämnen.
Resultaten från SETELIT-projektet och dess föregångare, projektet ”Kompetensutveckling för gruvfyllnadstekniker”, har integrerats i ett växande receptbibliotek och verktyg som möjliggör bättre datastyrning och användning. I SETELIT analyserades flerdimensionella data med hjälp av självorganiserande kartor (SOM) för att identifiera orsakssamband i materialstruktur och beteende samt bedöma materialets potential för vidare bearbetning.
Projektet genomfördes av Geologiska forskningscentralen (GTK) och Yrkeshögskolan Savonia. Företagspartners var Agnico Eagle Finland Oy, Yara Suomi Oy, LKAB Minerals Oy, Alva Oy, Sika Finland Oy, Fatec Oy, Fescon Oy och Sibelco Nordic Oy. Projektet finansierades av genomförarna, företagspartners och EU:s regionala utvecklingsfond ERUF (Regionförbundet Norra Savolax).
Mer information
SETELIT – projektets webbsida (på finska)
Neea Heino, forskare och projektchef
Geologiska forskningscentralen GTK
tel. +358 29 503 5170
neea.heino@gtk.fi
