Experimental studies to overcome the recycling barriers of stainless-steel and BOF slags

Abstract

Denna avhandling presenterar flera studier som syftar till att förbättra återvinningen av stålslagger. Studierna är baserade på en första

utvärdering av den senaste tekniken för återvinningsapplikationer både med avseende på möjligheter och begränsningar. Dessutom presenteras en

studie som belyser flera egenskaper hos alla typer av järnslagger, såsom bulk-kemisk sammansättning och vanliga mineralfaser, för att underlätta

diskussionen. Specifikt, så omfattar studierna som presenteras i denna avhandling två huvudämnen: en ny återvinningsapplikation för slagger

från tillverkning av rostfritt stål och en teoretisk studie om hydrering av ferroperiklas, vilket är ett mineral som ofta förekommer i konverterslagger.

De flesta av de studier som presenteras i denna avhandling fokuserar på utforskningen av en ny användning av slagger från tillverkning av rostfritt

stål, i syfte att undersöka hur det är möjligt att öka deras återvinningsgrad. Faktum är att denna typ av material är de mest problematiska slaggerna

att återvinna, eftersom de flesta inte kan behandlas med användandet av de flesta av de senaste slaggåtervinningsteknikerna. Därför undersöks

deras potential att kunna användas som ersättning för kalk vid neutralisering av surt avloppsvatten. Studierna omfattar ett brett spektrum

av försök, från laboratorietester till industriella tester med surt avloppsvatten som samlats från rostfria ståltillverkningsanläggningar, till

mer grundläggande studier om hur upplösning av slaggmineraler sker i en sur miljö. Sammanfattningsvis, så visar resultaten att ersättningen av kalk

med slagg av rostfritt stål är framgångsrik både med avseende på att slutliga pH-värden som erhållits samt med avseende på att erhålla ett

effektivt avlägsnande av metalljoner som är lösta i vatten. I sista delen av avhandlingen så behandlas en teoretisk studie om

hydrering av ferroperiklas. Denna studie föreslår en möjlig teknisk lösning för att minska den volymetriska expansionen av stålslagg som

innehåller höga halter av periklas. Specifikt så visar resultaten att ferroperiklas med höga andelar FeO adsorberar mindre vatten och därför

så expanderar dessa slagger mindre i jämförelse med vanlig ferroperiklas. Därför kan bildandet av en sådan fas under stelning av slagg ge en högre

volymetrisk stabilitet, vilket är mycket fördelaktigt när materialet senare används i applikationer utomhus.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-309501