Oulun yliopistossa on kehitetty käsittelymenetelmä, jolla teollisuuden ja kaivosten väkevät suolavedet stabiloidaan alkaliaktivoimalla ja yhdistetään ne osaksi uutta materiaalia.
Tekniikka syntyi osana tutkija Sima Kamalin väitöskirjatyötä.
Menetelmässä sekoitetaan suolaveteen kalsium-, pii- ja alumiinipitoista raaka-ainetta ja pieni määrä natriumhydroksidia.
Lopputuloksena muodostuvaa massaa voidaan hyödyntää betonin sideaineena monissa käyttötarkoituksissa.
Runsaasti suolapitoisia jätevesiä syntyy esimerkiksi akkumateriaalien tuotannossa, tuhkien jalostuksessa ja kaivostoiminnassa.
Tutkimusartikkeli on julkaistu Desalination-tiedelehdessä.
Korkea suolapitoisuus parantaa lujuutta
Uutta menetelmää on testattu tutkimuksessa, jossa käytettiin raaka-aineena metalliteollisuuden kuonaa.
Näin selvisi, että väkevöidyn suolaveden pääkomponentit natrium, sulfaatti ja kloridi stabiloituvat uuteen betoninkaltaiseen rakenteeseen hyvin eivätkä enää liukene veteen.
Yllätys oli, että korkea suolapitoisuus paransi alkaliaktivoidun massan ominaisuuksia, esimerkiksi lujuutta.
Sideaineen rajoitus on, että betonissa ei voi käyttää raudoituksia, koska suola aiheuttaa ruostumisriskin.
Kaksi kärpästä yhdellä iskulla
Menetelmä voisi tutkijoiden mukaan olla erityisen kiinnostava kaivoksissa, joissa stabilointimateriaalin raaka-aineena voitaisiin käyttää rikastushiekkaa.
Rikastushiekka on kaivoksen jätettä, joka jää jäljelle, kun arvokkaat malmit on otettu talteen. Jäte varastoidaan rikastushiekka-altaisiin.
”Usein rikastushiekat sisältävät suuria määriä juuri alkaliaktivoinnissa tarvittavia kalsiumia, piitä ja alumiinia”, kertoo apulaisprofessori Tero Luukkonen.
Kun kaksi jätevirtaa eli kaivosten suolavedet ja rikastushiekka yhdistetään, saadaan aikaan vaikkapa kaivostäyttöihin sopivaa materiaalia.
”Tällä hetkellä kaivostäytöissä käytetään usein tavallista sementtiä, joka voitaisiin korvata alkaliaktivoidulla materiaalilla”, summaa yliopistotutkija Katja Kilpimaa.
Päivi Ikonen
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
