1.1.Inleiding
Een algemene eigenschap van metalen, zowel ferro als non-ferro, is hun recycleerbaarheid. Ze kunnen in principe oneindig vaak hergebruikt en vormgegeven worden, zonder dat ze hierbij hun karakteristieken verliezen. Hierdoor zijn metalen die uit primaire grondstoffen (ertsen) zijn geproduceerd, meestal niet te onderscheiden van metalen die uit secundaire grondstoffen (schroot en diverse residuen) werden gewonnen.
Deze eigenschap heeft tot een aanzienlijke materiaalrecyclage van non- ferrohoudende residuen, zoals schroot, AEEA, slibs etc. geleid. Door de complexiteit van het recycleren van metalen is het niet evident om gedetailleerde cijfers te rapporteren over recyclagepercentages. In het rapport van UNEP (Reuter et al., 2013) worden ranges aangegeven voor de End-of-life recycling efficiency rate (EOL-RR) van een zestigtal metalen. Dit geeft de fractie weer van de end-of-life producten dat succesvol wordt gerecycleerd. Volgende cijfers geven EOL-RR waarden weer voor de meest courante non-ferro-metalen (Reuter et al., 2013):
- Koper en koperlegeringen: > 50%;
- Aluminium: > 50%;
- Zink: > 50%;
- Lood: > 50%;
- Ti, Co, Sn: > 50%;
- Mg: 25-50%.
De verwerking van non-ferrohoudende residuen is courante praktijk. In Europa en ook in Vlaanderen zijn diverse bedrijven gesitueerd die gerecycleerde metalen aanwenden. Het aandeel is voor de meeste metalen stijgende. Sommige bedrijven wenden zowel primaire als alternatieve grondstoffen of afvalstoffen aan. Andere bedrijven zijn volledig gericht op de verwerking van alternatieve grondstoffen of afvalstoffen.
1.2. Werkingsprincipe
Ieder metaal kent specifieke hydrometallurgische en/of pyrometallurgische productieprocessen, die bovendien nog afgestemd zijn op de aard en de kwaliteit van de grondstoffen. Voor een gedetailleerd overzicht wordt verwezen naar de BREF ‘Non-Ferrous Metals Industries’ (Cusano et al., 2017). Tabel 1 geeft een overzicht van de gangbare types metallurgische processen per metaal die men aantreft in Europese bedrijven.
| Metal | Type of furnace likely to be encountered | Comment |
|---|---|---|
| Copper |
|
A variety of applications depending on the raw material and process stage |
|
Aluminium |
|
Molten electrolyte cells only for primary production processes |
| Lead |
|
A shaking ladle is used to produce tin from lead-tin alloys |
| Zinc |
|
Temperature control of melting is vital |
| Precious metals |
|
A variety of applications depending on the raw material and process stage |
| Refractory metals |
|
Pusher, band, batch and rotary furnaces are used for powder production. The electron beam furnace is used for ingot smelting. The Herreshoff furnace is only used for Mo concentrate roasting. |
| Ferro-alloys |
|
The electric arc furnace is used as an open, semi-closed and closed furnace. The induction furnace is also used for remelting. |
| Alkali metals |
|
Induction furnaces are mostly used for remelting |
| Nickel and cobalt |
|
A variety of applications depending on the raw material and process stage |
| Carbon and graphite |
|
De toegepaste milieubeschermende maatregelen zijn sterk procesafhankelijk. Voor een overzicht in de non-ferrosector wordt naar de BREF verwezen (Cusano et al., 2017).
2.1. Emissies naar lucht
Bij de productie van metalen treden er zowel diffuse als geleide emissies naar lucht op. De diffuse stof emissies worden voornamelijk veroorzaakt door transport, op- en overslag en tijdens het productieproces zelf. Geleide emissies van allerlei parameters (bv. stof, NH3, SO2, SO3, HF, HCl, NOx, dioxines en kwik) kunnen optreden, afhankelijk van het productieproces. Voor een gedetailleerd overzicht per productieproces verwijzen we naar de BREF (Cusano et al., 2017).
Voor een technische beschrijving van technieken verwijzen we naar LUSS-tool (luchtzuiveringstechnieken) op de EMIS website.
2.2. Emissies naar water
Belangrijke bronnen van emissies naar water zijn de reiniging van rookgassen, granulatie van slakken, koelwater en hydrometallurgie.
2.3. Afvalstoffen
Bij de productie van non-ferrometalen worden er heel wat bijproducten en residuen geproduceerd. Er wordt veel aandacht besteed om de productie van deze stromen zoveel mogelijk te vermijden en om deze residuen en producten nuttig in te zetten. Ze zijn afkomstig van verschillende stappen in het proces, bv. metallurgische processen, smelting, rookgasreiniging, afvalwaterbehandeling.
Metalen worden vaak aan lagere energiekosten geproduceerd indien gerecycleerde metalen worden ingezet. Bij bijvoorbeeld de productie van koper wordt er bij secundaire smelting (in vergelijking met primaire smelting) 4 keer minder CO2 uitgestoten, 3 keer minder elektriciteit verbruikt en wordt er 2,5 keer minder brandstof verbrand. De recyclage van metaal houdend materiaal met een lagere kwaliteit vereist echter grotere inspanningen met betrekking tot milieubeschermende maatregelen (Cusano et al., 2017).
- Cusano, G., Gonzalo, M.R., Farrell, F., Remus, R., Roudier, S. & Sancho, L.D. (2017). Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Non-Ferrous Metals Industries. European IPPC Bureau.
- Reuter, M. A., Hudson, C., van Schaik, A., Heiskanen, K., Meskers, C. & Hagelüken, C. (2013). Metal Recycling: Opportunities, Limits, Infrastructure. United Nations Environment Programme. https://www.resourcepanel.org/sites/default/files/documents/document/media/e-book_metals_report2b_recyclingopportunities_130919.pdf