NEMVASFÉMEK, NEMES- ÉS RITKAFÉMEK HULLADÉKAI
3.4
A magnézium újrahasznosítása Tárgyszavak: magnézium; magnéziumötvözetek; termelés; szerkezeti anyag; reciklálás; sós és sómentes eljárás; hasznosítás üzemen belül; hasznosítás üzemen kívül; műszaki követelmények; fogyasztói hulladék.
A magnézium és ötvözetei az utóbbi években mind nagyobb jelentőségre tettek szert a szerkezeti anyagok terén. A folyékony magnézium kis viszkozitása és kis hőtartalma következtében kiváló öntőanyag, 1,74 g/cm3-es sűrűsége is jóval kisebb, mint az alumíniumé. Ugyanakkor a magnézium rugalmassági modulusa (45 GPa) is kisebb, mint az alumíniumé, emiatt azonban az alumíniumnak magnéziummal történő helyettesítése nem könnyen lehetséges. Ezt a kisebb rugalmassági modulust tehát kompenzálni kell, amikor a kívánt tulajdonságú profilnak magnéziumból való készítéséről van szó. A nyomásos öntésre szolgáló standard ötvözetek, mint pl. az AZ91 és az AM60 jó öntéstechnikai sajátságokkal rendelkeznek, és különösképpen olyan szerkezeti elemek céljára alkalmasak, amelyek nincsenek nagyon nagy mechanikai és termikus igénybevételnek kitéve. Itt azonban, kiváltképpen a gépkocsiipar oldaláról, felmerül a kívánság a korábbiaknál jobb tartós folyásállóságú ötvözetek iránt, aminek következtében az ötvözetek fejlesztésének területe komoly munkát igényel. A magnézium szerkezeti anyagok kialakítása azonban nemcsak öntészeti úton történik, más alakadási eljárások is vannak, mint pl. az extrudálás és a hengerlés. Ezekhez azonban másfajta, ún. alakítható ötvözetek kellenek. Az öntészeti folyamatról azonban ezeknél sem lehet lemondani, a hengerlési tuskókat és az extrudálási tüskéket folyamatos öntéssel kell előállítani. A magnéziumötvözetek folyamatos öntése nagy kihívás az ipar felé, és nagy az ezzel kapcsolatos fejlesztési igény is. Mindezen említett folyamatoknál sok selejt keletkezik, a nyomásos öntésnél pl. a holtfej és az öntőcsatorna, a tuskóöntésnél és tüskeöntésnél a kezdeti és végdarabok, a hengerlésnél a levágott lemezszélek, az extrudálásnál a préselési maradékok, valamint itt is a kezdő és végdarabok. Mindegyik folyamatnál ezekhez még hozzá kell számítani a termelési selejtet, a gépek mű-
szaki hibáiból és a kezelés hiányosságaiból eredő kifolyásokat, a fűtőelemek kiesését és más események miatti veszteségeket. Ezt a tiszta folyamati hulladékot, valamint a kisebb értékű hulladékokat, mint pl. a feldolgozási forgácsokat, a lekapart anyagokat, sós salakokat és a fogyasztói használat után visszamaradt elhasználódott alkatrészeket (ez az ún. postconsumer scrap) környezet- és költségkímélő módon vissza kell vinni a magnézium-körfolyamatba.
A primer magnézium és a magnéziumötvözetek 2000-ben a világ magnéziumtermelésének teljes kapacitása 500 E t volt. Ténylegesen a világ 360 E t primer magnéziumot terrmelt. Jelenleg a jelentősebb magnéziumtermelő cégek a következők: – USA (North West Alloys and Magcorp), – Kanada (Norsk Hydro, Noranda, Timminco), – Norvégia (Norsk Hydro), – Oroszország (Szolikamszk és Avisma), – Izrael (Dead Sea Magnesium), – Franciaország (Pechiney), – Brazília (Brasmag) és – Kína (számos előállító 20 E t éves kapacitással). Kína az utóbbi években a magnéziumtermelésben is nagyot lépett előre, olyannyira, hogy 2000-ben már éves szinten 205 E t primer anyagot termelt, 2001-re pedig már 205 E t-t prognosztizálnak, sőt a lehetséges évi kapacitást egész Kínára vonatkozóan 300 E t primer magnéziumra becsülik. A nyugati piac valósággal el van árasztva primer magnéziummal, a kínai szállítók ugyanis a magas védővámok ellenére is jóval kedvezőbb áron ajánlják a magnéziumot, mint a nyugati cégek, pl. a Norsk Hydro vagy a North West Alloys. A kínai anyagok kedvezőbb piaci árait az alacsonyabb kínai bérszínvonal, a kis környezetvédelmi ráfordítások és az olcsó energiaforrások okozzák. Ausztrália erősen érdeklődik a magnézium szerkezeti anyagok iránt. Sok új primer magnézium termelőhely van tervbe véve, amelyek mindegyikében a tervezett termelés 50 E és 90 E t közé esik. Hollandiában is létezik egy nagy magnéziumterv (Antheus Magnesium Project). Ebben mind a primer magnézium termelése, mind pedig a hozzá kapcsolódó öntödék szerepelnek. A hulladékba kerülő anyagokat is ezekben a berendezésekben kell feldolgozni és a körfolyamatba visszajuttatni. A magnéziumra vonatkozóan a legjelentősebb felhasználási területek a következők: – ötvözőelemekként az alumíniumiparban, – szerkezeti anyagként, különösen a nyomásos öntésnél, ill. – kéntelenítőszerként az acéliparban.
Mivel a magnézium direkt visszanyerése az acéliparból nem lehetséges, és a magnézium mint ötvözőelem az alumíniumiparban magában kerül viszszanyerésre, az újrafelhasználásra csak a magnéziumból készült szerkezeti anyag áll rendelkezésre. A magnézium szerkezeti anyag fogalmi körébe a képlékenyen alakítható, valamint az öntészeti ötvözetek tartoznak. Az alakítható magnéziumötvözetek azon része, amely profiltermékre és lemezre lesz feldolgozva, ma még elég kicsi. Az érdeklődés eme magnézium félgyártmányok iránt azonban folyamatosan nő, különösképpen a gépkocsiiparban. A magnézium szerkezeti anyag legnagyobb részét ma még a nyomásos öntésben dolgozzák fel újra. Az 1994-ben 51 200 t ilyen jellegű feldolgozásra került magnéziumötvözet mennyisége 2000-re már megháromszorozódott, 154 700 t-ra növekedett. A legnagyobb mennyiségű hulladék a nyomásos öntés során keletkezik. Az öntészeti eljárásoktól és az alkatrészgeometriától függően a selejt 40–60%a felöntési és öntőcsatorna maradék. Ezeket a tiszta, nagy értékű, a folyamattal összefüggő hulladékokat költségkímélési célból vissza kell vinni az anyag körfolyamatba. A magnéziumot feldolgozó ipar növekvő termékválasztéka miatt mind az eredeti folyamattal, mind pedig a körfolyamattal összefüggő hulladékok terén folyamatosan növekvő mennyiségekkel kell számolni. Kína primer termékeinek legnagyobb részét exportálja, ezért a magnéziumnak csak kis része tud a saját országában visszakerülni a körfolyamatba. A kínai anyagot tehát főképpen az európai és észak-amerikai térségben kell újrahasznosítani. A magnézium szerkezeti anyag általánosságban a következőképpen osztályozható: – nagy értékű technológiai hulladék, – kis értékű hulladékok, és – a fogyasztói körből kikerülő elhasználódott anyagból létrejött hulladék. A magnéziumiparból kikerülő hulladékoknak egy ennél pontosabb felosztását az 1. táblázat mutatja be. A magnézium szerkezeti anyagok újrahasznosításának fő érve az energiatakarékosság. 1 kg primer magnézium előállításához átlagosan 35 kWh energia szükséges. Ugyanekkora mennyiségű magnéziumhulladék újrahasznosítására viszont csak 3 kWh energiát kell fordítani. Ez az energiamegtakarítás azáltal jön létre, hogy kisebb a fosszilis tüzelőanyag felhasználása. Emellett azonban az anyagnak a körfolyamatba történő visszavezetése miatt a lerakási térfogatigény is jelentősen csökken. A 200/53 EG EU irányelv szerint 2006-tól kezdve egy adott gépkocsi anyagának 80%-át újra kell hasznosítani. A gépkocsiipar területén a könnyebb magnéziumötvözet primer anyagként történő felhasználásánál az energiamegtakarítás kifizetődő, mivel ez 120 E km helyett 50–60%-nyi újrafelhasznált magnézium alkalmazása esetén már mintegy 55 000 km-nél megmutatkozik.
1. táblázat A magnéziumhulladék osztályozása Hulladékosztály
Összetétel
1.
Tiszta, kompakt hulladék ismert összetétellel
2.
Selejtdarabok, alapozóval ellátott, szerves tapadványokat tartalmazó darabok, részben acél-, ill. alumíniumdarabok
3.
Tisztítatlan kompakt hulladék, olajos, nedves, homokkal, rézzel, nikkellel, ferroszilíciummal szennyezett
4.
a) Tiszta száraz forgácsok b) Olajos, nedves forgácsok c) Egyéb olajos és nedves fémdarabok
5.
Az olvadék felületéről lehúzott hulladék
6.
A tégelykemence iszapja
7.
Folyósítóanyagot tartalmazó hulladék, elhasználódott só
8.
Nemfémes maradék
9.
Intermetallikus vegyület hulladék
A jelenlegi reciklálási módszerek Az egyes hulladékokra különböző finomítási módszerek állnak rendelkezésre. A magnéziumhulladékok finomítására szolgáló módszereket alapjában véve két csoportra oszthatjuk: – a sók alkalmazásával kapcsolatos folyamatok és – a sómentes folyamatok. A magnéziumhulladékokat legtöbbször gáz- vagy indukciós fűtésű tégelyes kemencében olvasztják meg. Az oxidálódás ellen a sót alkalmazó folyamatban az olvadékot fedő sótakaróval védik. A homogén hőmérséklet- és elemeloszlás keveréssel, vagy az olvadék inert gázzal történő átöblítésével gyorsítható. Fedő-, ill. finomítósóként főként alacsony olvadáspontú, MgCl2ból, KCl-ból, NaCl-ból és az egyes alkalmazási céloktól függő mennyiségű CaF2-ból álló sókeverékeket használnak. A finomítósót a fémfürdő különleges kezelésével viszik be az olvadékba. Erre a célra jól bevált a keverésnek és a gázzal történő egyidejű átöblítésnek az alkalmazása. Az ilyen beoltással létrehozott fürdőmozgás elősegíti a sószennyező agglomerátumok felúszását a fürdő felületére, ahonnan ezek egy száraz, magnéziumban szegény sós salak alakjában lehúzhatók. Ezzel csökken a sómaradványok olvadékban való bennmaradásának a veszélye. A finomitó
kezelés után a magnéziumolvadékot pihentető kemencébe viszik át, amelyből azután tuskóöntésre kerül. A szennyezettségi fok, ill. a hulladékosztály egy, a finomítósó szükséges mennyiségének megítélésére szolgáló mértékszám. Az 1. osztályú tiszta hulladék nem, vagy csak kis mennyiségű finomítósót igényel, a 2., ill. annál magasabb osztályú, erősebben szennyezett hulladék kezeléséhez több finomítósót kell használni. A sómentes folyamatnál az előmelegített hulladékot folyamatosan közvetlenül az olvasztókemence fürdőjébe viszik be. A folyékony magnéziumba történő bemerítés megakadályozza a hulladék felületének a környező levegő okozta megnövekedett oxidációját Az átöblítéses kezelés, ill. a keverés alkalmazása homogén hőmérséklet-eloszlást tesz lehetővé az olvadékban. Az oxidáció megakadályozására a kemenceteret védőgáz-atmoszféra alá helyezik. A nemfémes zárványokat és az oldott gázokat inert gázzal vagy gázkeverékkel történő átöblitéssel és/vagy beoltásos kezeléssel távolítják el. A sómentesen működő berendezések legtöbbször egy olvasztó aggregátból állnak, amelyben durva tisztítás történik, majd a pihentető kemencéből az anyag egy finomtisztító folyamat után a tuskóöntő szalagra kerül. Léteznek még elgondolások a két külön kemenceaggregát helyett többkamrás kemencével működő sómentes berendezésekre vonatkozóan is. A sómentes eljárás különösen az ismert összetételű tiszta hulladék újraolvasztására alkalmas. Főként az öntödékben magukban történő újrahasznosításra nyújtanak előnyt a sómentes feldolgozási eljárások. Az újraolvasztásnál a fémveszteség a kis hulladékmennyiségek esetén csökkenthető, így a sós salakok ártalmatlanításának problémája is elesik. A sókról történő ilyetén lemondás esetén sem a klóros maradékok veszélye nem merül fel, sem pedig az ebből következő korróziós problémákkal nem kell számolni. A folyamatosan működő üzem során a berendezés alkatrészei sem szenvednek olyan nagy hőmérséklet-ingadozásokat, mint a szakaszosan működő üzem esetén, így csak kismértékű kopásokkal és kisebb karbantartási ráfordítással kell számolni. Mindkét eljárásnak – mind a sósnak, mind a sómentesnek – megvannak a speciális alkalmazási területei. A sómentesen újraolvasztott olvadék semmiképpen sem tudja leváltani a magnéziumhulladék sós finomítási folyamatát. A sómentes eljárásban nagy értékű hulladékok tudnak ugyan létrejönni, mint pl. nagymennyiségű visszatérő hulladék anyag az öntödei körfolyamatban, ezek azonban ugyanúgy gazdaságosan és környezetkímélő módon feldolgozhatók, mint a sós folyamatban. A sókkal végzett folyamat ezzel szemben lehetővé teszi az olyan kis értékű hulladékok, mint a visszatérő anyag és a megmunkálási forgácsok finomitását, de a nagyobb értékű tiszta visszatérő hulladék újrafeldolgozását is. Kiváltképpen a kis hulladékmennyiségekre jobb a szakaszos üzem, mint a folyamatos sómentes üzem, aminek oka az előbbinek az ötvözetváltással kapcsolatos nagyobb flexibilitása.
A külső és az üzemen belüli reciklálás Mindig és ismételten felvetődik a kérdés, hogy egy öntödének mi ajánlható jobban, a más cégeknél vagy magában az öntödei üzemben történő újrahasznosítás. Az öntödén belül történő újrahasznosításnál a termelési folyamat során kieső hulladék magában az öntödében kerül újrahasznosításra és tisztításra. A magnéziumhulladékot úgy dolgozzák fel, hogy visszavezethető legyen az öntési folyamatba anélkül, hogy elhagyná az öntödét. Az öntödében történő újrahasznosítás az üzem számára jogi szempontból is könnyebbséget jelent, mivel a keletkező hulladék anyag a hulladékgazdálkodási törvény értelmében nem tekintendő hulladéknak, emiatt az anyag újrafeldolgozására szolgáló berendezések csak egyszerűsített engedélyezési eljárásra kötelezettek. A külső helyen történő újrahasznosításnál a termelés során keletkező hulladékot össze kell gyűjteni, és egy másik, külső üzemben történő feldolgozásra kell elszállítani. Innen a tuskóanyag megfelelő változtatásokkal jut vissza az öntödébe újbóli feldolgozás céljára. A hulladék azonban el is adható, és a különböző gyártók azokat igényeik szerinti primer nyersanyagként megvásárolhatják. Ilyen módon az öntödét nem köti egy meghatározott szállítási mennyiség. Hogy melyik fajta magnéziumreciklálási módot választják, azt a következő befolyásoló tényezők döntik el: – az öntöde kapacitása, – a folyamat során keletkező hulladék keletkezési gyakorisága, – az újrahasznosítás megvalósításának a helye, – az ötvözetek száma és váltakozása, – a bérköltségek és a személyzet iskolázottsága. A következő számítási példa megvilágítja ezeket az összefüggéseket. Egy közepes méretű nyomásos öntödében évenként 3000 t magnéziumot öntenek, amelynek 50%-a a termékre, 50%-a pedig a felöntésekre esik. A felöntések és a túlfolyás a hulladékba kerül. Ez azt jelenti tehát, hogy az öntési folyamatban évenként 1500 t hulladék termelődik. A világpiacon 1 kg magnéziumötvözet ára 2,2 és 2,8 EUR közé esik, a folyamatból évenként kikerülő hulladék értéke pedig 3,3–4,2 M EUR. Ennél a folyamatból kikerülő hulladéknál 1. osztályú hulladékról van szó, amely tiszta, szelektíven gyűjtött anyag. Mindenesetre, az anyag sűrűségére vonatkozóan, attól függően, hogy az durva darabos vagy finomabb állapotú-e, széles az intervallum. A hulladék sűrűsége 150 és 350 kg/m3 között változik, a belső és külső újrahasznosításra vonatkozó fő döntési kritériumot az határozza meg, hogy hol és milyen távolságban van a legközelebbi újrahasznosító üzem. 1500 t magnéziumtuskó helyigénye 862 m2. Ugyanekkora mennyiségű, 350 kg/m3 sűrűségű magnéziumhulladék térfogata 4286 m3, 150 kg/m3-es sűrűség esetén ez a térfogat már 10000 m3. Ha az anyagot külső újrahasznosí-
tásra viszik, a szállítási költség a kis sűrűségű hulladék esetén a nagy térfogat miatt duplája lesz a nagy sűrűségű hulladék szállítása esetén felmerülő költségnek. A szállítási költségek természetesen függnek még a legközelebbi külső újrahasznosító üzemnek az öntödétől való távolságától is. Egy meghatározott hulladéksűrűségtől (≈ 500 kg/m3) kezdve a szállítási költségek ugyanakkorák, mint a tuskó alakú anyag esetén, amennyiben a tehergépkocsi rakodási kapacitása ki van használva. Ezek a hulladéksűrűségek az anyag shredderekkel történő aprítása útján elérhetők. A szállítási költségek shredderezett anyagok esetén jelentősen csökkenthetők. Az öntödén belüli reciklálás módozatai A körfolyamatban résztvevő anyag visszaolvasztására a magnéziumöntödén belül a mennyiségtől, a termelési kapacitástól és az ötvözettől függően különböző módok jöhetnek számításba. A kis öntödéknek, amelyek a belső újrahasznosítással számolnak, és ahol csak kis mennyiségű hulladék keletkezik, ill. gyakori az ötvözetváltás, sós eljárással és szakaszos üzemmel kellene az újrahasznosítást elkezdeni. Az olvasztókemencék, főként a tégelyes kemencék, egyműszakos, ill. naponkénti üzemben is tudnak dolgozni, és az ötvözetváltás is gyorsan és problémamentesen valósítható meg. Egy sómentes eljárással folyamatosan működő berendezés egy közepes méretű magnéziumöntödében mintegy egy éven belül teljesen amortizálódhat. Az erősebben szennyezett hulladékokra, ill. a termelési ingadozások kiegyenlítésére a sómentes folyamattal párhuzamosan tégelyes kemence is üzemeltethető. Például az acélból, ill. alumíniumból álló, alapozóanyagot is tartalmazó hulladékrészeket már a sós módon működő szakaszos üzemben is lehetséges egyedien kezelni és tisztítani. A folyamatos üzemeltetést ez nem befolyásolja károsan. A magnéziumolvadékokat a tisztítás után tuskóformába lehet önteni, és ezt az anyagot az öntöde kemenceaggregátjában lehet felaprítani. Az adagoló- és hőntartásra szolgáló kemencékből történő olvadéktovábbítás is lehetséges, és így újabb olvasztási eljárás nélkül energiamegtakarítás érhető el az öntödében. A termelési kapacitás, az ötvözetfajták, a hulladékosztály, az építési adottságok és lehetőségek, a külső újrahasznosítók távolsága és más paraméterek függvényében mindegyik öntödére lehetséges egy, a belső újrahasznosításra vonatkozó, teljesen egyedi koncepciót kialakítani.
A jövő műszaki követelményei Feldolgozási forgácsok A magnéziumfeldolgozás forgácsai igen reakcióképesek, és könnyen lángra lobbannak. Szikraképződés esetén robbanásveszély áll elő. Tárolásuk és szállításuk ezért védő- és biztonsági intézkedések nélkül nem megengedett. Amennyiben a forgácsok tiszták és szárazak, tömöríthetők és így tárolhatók, szállíthatók és alávethetők sós eljárással történő finomító kezelésnek. Az olajos forgácsoknál ajánlatos a tömörítés előtt az olajos tapadványoktól desztillációval történő megtisztításuk. Az olajok egy ezt követő kondenzációval öszszegyűjthetők és újra bevihetők a kenőanyag körforgalomba. Jelenleg a feldolgozási forgácsokat főként külön gyűjtik, és mint veszélyes hulladékot – egyébként nagyon nagy költséggel – lerakókba szállítják. Új ötvözetek A nagy szilárdságú és kúszásálló magnéziumötvözetekre irányuló nagy kereslet miatt állandóan újabb ötvözetek jelennek meg a piacon. Ezek előállítása céljából az AZ és AM csoport hagyományos ötvözeteit kalciummal, stronciummal vagy ritkaföldfémekkel finomítják, de teljesen új ötvözeteket is kifejlesztenek. Néhány újabb ötvözőelemnek nagy a klórhoz való affinitása, ezért ezeket a fémolvadékból sós finomítási eljárással távolítják el. Ezeket az elemeket azután az újrahasznosítás után speciális eljárásokkal kell ismét az ötvözetbe bevinni, aminek kivitelezése nagy idő- és költségráfordítást igényel. Folyósítószer nélküli olvasztással a nagy klóraffinitású elemekkel kapcsolatos veszteség csökkenthető, és ezzel az újrahasznosítás gazdaságosabbá tehető. A fogyasztók köréből kikerülő hulladék (fogyasztói hulladék) A fenti megnevezés azokra a magnéziumból készült szerkezeti elemekre és alkatrészekre vonatkozik, amelyek a fogyasztói használat első életciklusának végén kerülnek hulladékba. Az ilyen jellegű hulladékok aránya a következő években drasztikusan növekedni fog. Sok magnéziumból készült alkatrész és szerkezeti elem ér el használati élettartamának végére, és sokat kell majd emiatt ártalmatlanítani. A magnézium visszanyerési folyamata elején a magnéziumból készült alkatrészeknek és szerkezeti elemeknek összessége van jelen, emiatt az anyag egyértelmű azonosítása alapkövetelmény. A hulladékrészek legtöbbje lakkozott vagy más anyagrétegeket tartalmaz, ill. acélhoz és alumíniumötvözetekhez kötött. A bevonatokat és vegyületeket, amelyeket a lehetséges használat időtartamának növelésére vittek fel, egyszerűen, olcsón, de teljesen le kell választani a magnéziumból készült részekről. A roncs gépkocsik feldolgozásá-
nak koncepciója ma már eleve tartalmazza a szétdarabolt fémrészek ötvözeteire a kémiai analízis követelményét, az elemzést például egy fémosztályozó berendezésben energiadiszperzív röntgenfluoreszcenciás egység végzi el. De nemcsak a magnéziumötvözeteknek a más fémektől, pl. az acéltól és az alumíniumtól való elválasztása a követelmény, hanem az egyes magnéziumötvözeteknek a szétválasztása és a hulladék osztályozása is szükséges. A magnéziumból készült szerkezeti anyagokat legnagyobb részben ma még öntéssel állítják elő. Az AZ család öntészeti (magnézium alumíniummal és cinkkel) ötvözetei a leggyakrabban felhasznált anyagok. Az öntészeti hulladékok gyűjtésénél a cinket tartalmazó és a cinkmentes ötvözeteket azután összekeverik. A cink mindenesetre ma még egyszerű és gazdaságos úton nem távolítható el a magnéziumötvözetből. Egy másodlagos ötvözés, amely az alumíniumnál már sikeresen megvalósítható, a magnéziumiparban még nem hajtható végre. A kevert hulladékfémből a legjobb esetben is csak az AZ család ötvözete állítható elő. Egy konkrét példa a mobil használatra szolgáló kézi készülékek bevonatot tartalmazó burkolatai előállításának a gyakorlatából származik. A bevonat rézréteget lakkréteggel vitték fel a magnéziumöntvényre. Ennek a fogyasztói hulladéknak a megolvasztásánál az adag réztartalma az alapötvözetre vonatkozó megengedett határértéknél nagyobb lesz. A rezet viszont, ugyanúgy, mint a nikkelt, olvasztásos finomítási eljárással ma még nem tudjuk az olvadékból eltávolítani. Az egyetlen lehetőség, hogy ebből ismét egy felhasználható, norma szerinti ötvözetet tudjunk előállítani, a megfelelő fémeknek a tiszta magnéziumhoz történő adagolása. Az oxidálódás elleni védelem (új védőgázok) A magnéziumnak az oxigénhez való nagy affinitása megkívánja az olvadék felületének oxidáció elleni lefedését. A folyékony magnézium a levegőn erős hőfejlődés közben azonnal égni kezd, és a többi fémolvadékéhoz képest speciális kezelést igényel. Az oxidáció megelőzésének egyik lehetősége az olvadékfürdő olyan sótakaróval történő lefedése, amely már 400 °C alatt megolvad. A klorid a folyékony fém felületi feszültségének hatására felúszik a fém felületére, és elzárja azt a környező atmoszférától. Az olvadékot legtöbbször mégis egy reaktív gázatmoszférával védik meg az oxidációtól. Erre a célra hosszú idő óta védőgázkomponensként kénhexafluoridot (SF6) alkalmaznak más vivőgázokkal (pl. nitrogénnel, száraz levegővel vagy szén-dioxiddal) együtt. A kén-hexafluorid üvegházhatáshoz történő nagy, a szén-dioxid által okozottnál 25 000-szer nagyobb hozzájárulása miatt jelenleg világszerte új védőgázkeverékek után kutatnak. Sok öntöde kéndioxidot (SO2) alkalmaz a kén-hexafluorid alternatívájaként, bár ennek védőha-
tása magas hőmérsékleteken és mozgó fürdőfelületeknél jóval kisebb, mint a kén-hexafluoridé. A más gázok alkalmazásával kapcsolatos vizsgálatok fő motiválói a kén-dioxid használata esetén szükséges biztonsági és elszívóberendezések és a MAK értékek esetleges túllépése esetén a munkatársak egészségügyi veszélyeztetettsége. Jelenleg egy nagy és fontos európai IMA/SINTEF-NTNU projekt foglalkozik a kén-dioxidot és a kén-hexafluoridot helyettesítő gázok keresésével. Lehetséges alternatíva lehet a HFC134 hűtőanyag alkalmazása is, amely kevésbé növeli az üvegházhatást, mint a kén-hexaflorid, és sokkal jobb a védőhatása is, mint a kén-dioxidnak. A fluor-ketonok a kén-hexafluoridhoz és a HFC-hez képest további, kárt nem okozó és olcsó alternatívát jelentenek, amelyeknek sokkal kisebb mérvű a befolyásuk az üvegházhatásra is. Pirometallurgiai úton történő finomítás A fémes szennyezések (nikkel, réz, vas) és a szilícium eltávolítása a technika mai állása szerint megnyugtató módon még nem teljesen megoldott. A vas mangánnal intermetallikus vegyület alakjában történő kiejtése elvileg lehetséges, a mangán/vas fázis ugyanis nagyobb sűrűsége következtében a tégely aljára sűllyed le. A folyamatot elősegíti a hosszú állásidő és a fürdő hőmérsékletének pontos ellenőrzése is. (Dr. Berecz Endre) Galovsky, U.: Magnesium-Recycling – Stand der Technik und Blick in die Zukunft. = Giesserei, 90. k. 1. sz. 2003. p. 48–53. Kramer, D.: Magnesium compounds. = US Geological Survey Minerals Yearbook, 2000. p. 100–110.
Röviden… Mennyezetelemek reciklálása A mennyezetelemek feladata nemcsak a tető és a helyiség közötti tér elválasztása, nagyban függ tőlük a helyiség levegőjének minősége, klímája és megvilágítása, az épület belső külleme is. Lebontásuk után jelentős hányadot képviselnek az Egyesült Államokban évente keletkező több mint 136 M t építőipari hulladékban is. A reciklálási program 2005-re a települési szilárd hulladék újrahasznosítását 35%-ra, az 1996-os 3,6 Mrd USD-s újrahasznosítási értékről 5,2 Mrd-ra kívánja emelni, tovább fokozni az 1996-ban elért - az új nyersanyagból való előállításhoz viszonyított –
430 E GJ megtakarítást. Az iparban is nagy a reciklálás jelentősége: az acélipar termékeit 67%-ban, a papíripar pedig 38%-ban hulladékból állítja elő. Az építőipari hulladékba tartozó álmennyezet újrahasznosítása kezd egyre nagyobb méreteket ölteni az országban. A bontott anyag általában épületfelújítás vagy lebontás miatt keletkezik. A programban álmennyezeti elem leadással részt vett a Microsoft cég a washingtoni épületeinek felújításakor, a Carolina Power and Light, a South Trust, Birmingham, a Robert Reid Wedding Architects pedig hangszigetelemő elemeket gyűjtött be. Mindannyian elégedettek voltak az Armstrong cég gyors munkájával, amely a mennyezetelemek újrahasznosításra való alkalmasságának szemrevételezésével kezdődik és elszállításukkal végződik. E két művelet között a megrendelőnek annyi a teendője, hogy a bontott anyagot raklapra rakja, lekötözi, s amint egy kamionnyi rakomány összegyűlik, az Armstrongot értesíti. Az elemekkel kapcsolatos munka nem több, mint a hulladéklerakóba küldéssel kapcsolatos anyagmozgatási munka, ezért a felújítás vagy bontás határidejét nem befolyásolja. Fontos szempont, hogy az Armstrong nemcsak saját gyártmányú, hanem bármilyen újrahasznosításra alkalmas elemet átvesz. (Pollution Engineering, 34. k. 10. sz.2002. p. 38–39.)
