Recyklace zinkového odpadu: Cesta k udržitelnosti a cirkulární ekonomice

Ekonomický a lidský rozvoj byly vždy úzce spjaty s kontrolou a výrobou materiálů. Vzhledem k pokračujícímu růstu globální ekonomiky a zároveň světové populace roste poptávka po přírodních zdrojích, jako jsou základní kovy. Z toho vyplývá nejen otázka vyčerpávání přírodních zdrojů, ale také dopady na životní prostředí a klima. Zinek je důležitý kov. Jako zdroj je dostupný, udržitelný, recyklovatelný a bude klíčovým partnerem při přechodu na nízkouhlíkovou budoucnost, nejenom v průmyslu povrchových úprav.

Zinek a jeho životní cyklus

Zinek je nezbytný prvek pro všechny živé organismy. Jeho jedinečné metalurgické a chemické vlastnosti z něj učinily materiál volby pro širokou škálu aplikací v moderní společnosti, včetně povrchových úprav. Na konci jejich životnosti může být obsažený zinek získaný z těchto produktů recyklován bez ztráty jeho metalurgických vlastností nebo hodnoty.

Zinek má složitý životní cyklus od těžby jako rudy, přes rafinaci, výrobu a využití ve společnosti až po sběr odpadů a recyklaci produktů na konci životnosti. Tento životní cyklus lze charakterizovat shromažďováním informací v různých fázích výroby, použití a nakládání s odpady. Kromě toho lze informace o těchto „zásobách a tocích“ materiálu použít k výpočtu indikátorů recyklace v národním, regionálním nebo globálním měřítku spolu s ilustrováním časových trendů a budoucích trajektorií používaných zásob v rozvojových oblastech.

Ve spolupráci s Yale University dokončila International Zinc Association (IZA), které je COREZINC s.r.o. jako jediná česká společnost členem, globální analýzu zásob a toků antropogenního zinkového cyklu na základě údajů o výrobě a použití. K dispozici jsou globální, regionální a národní údaje o zásobách a tocích.

Míra recyklace výrobků na konci životnosti v Evropě a Severní Americe byla vyšší než 50 %. Míra recyklace pro konkrétní použití zinku však může být mnohem vyšší, např. u odpadů z povrchových úprav (zinkového prachu, popelů, úletů, stěrů, strusek apod.) až 95 %. Výrobní zinkové odpady a zinek získaný z moderních výrobků na konci své životnosti lze recyklovat, aniž by se znehodnotil. Kromě dlouhodobé udržitelnosti nejenom povrchově upravených výrobků během používání, hraje recyklace zinku důležitou roli také během fáze konce jejich životnosti, protože přispívá k udržitelnosti všech přírodních zdrojů.

Čtěte také: Hospodářství s odpady v Holešově

Dva přístupy, běžně používané k hodnocení míry recyklace zinku, jsou obsah recyklovaného materiálu v nových produktech (podíl použitého sekundárního zinku) a míra recyklace na konci životnosti (EoL.) A pak je to podíl recyklovaného zinku v poměru k množství dostupnému v EoL.

Analýza IZA ukazuje následující:

• 25 % - obsah recyklovaného zinku v nových produktech;
• 50 % - míra recyklace zinku na konci životnosti v USA;
• 55 % - míra recyklace zinku na konci životnosti v Evropě.

Cirkulární ekonomika a zinek

Jedna z největších překážek udržitelnosti spočívá v současném lineárním ekonomickém modelu „take-make-dispose“, volně přeloženo jako „vem-použij-zlikviduj“. Odhlédneme-li od modelu, cirkulární ekonomika si klade za cíl redefinovat růst se zaměřením na pozitivní celospolečenské přínosy, např. v navrhování systémů a odpadových strategií. Široce zmiňovaná je definice Ellen MacArthur Foundation, kdy model rozlišuje technické a biologické cykly. Technické cykly nahrazují a obnovují produkty, součásti a materiály prostřednictvím strategií, jako je opětovné použití, oprava, přepracování nebo v posledním případě recyklace. Produkty, které jsou nejen recyklovatelné, ale také vyrobené s maximálním množstvím recyklovatelných látek a obnovitelné energie, jsou certifikovány jako Cradle-to-Cradle (C2C).

Neželezné kovy se však v přírodě nikdy nevyskytují izolovaně jeden od druhého. Rudná tělesa se často skládají z minerálních směsí a v rudách a koncentrátech obecných kovů jsou obsaženy vždy ve velmi malém množství, někdy obsahují taktéž cenné prvky. Umění rafinace kovů není ani tak regenerací hlavního kovu, v našem případě zinku, ale oddělením všech ostatních prvků tak, aby mohly být vstupním materiálem pro další procesy regenerace. Zpracování koncentrátů rud s obsahem zinku není výjimkou: při rafinaci kovového zinku vznikají vedlejší produkty s koncentrovanými jinými kovy. Patří mezi ně stříbro, měď, někdy i indium a germanium. Při poskytování těchto koncentrovaných vedlejších produktů jiným výrobcům kovů získávají zinkové zpracovny a rafinerie taktéž vedlejší produkty zinku od jiných výrobců kovů. Prach obohacený zinkem, takzvané Waelzovy oxidy, jsou jedním dobře známým příkladem.

Dnes si tyto dlouho zavedené multikovové cykly zasluhují více pozornosti než kdy jindy: nárůst recyklace výrobků obsahujících kov opět vede ke smíšeným materiálům.

Čtěte také: Dětské papírové pleny: složení a likvidace

Cirkulární zinkové prášky pro povrchové úpravy COREZINC

COREZINC se v souladu s principy cirkulární ekonomiky zaměřuje především na recyklaci zinkových odpadů vznikajících při povrchových úpravách, jako zinkový prach, úlet, popel, stěry a strusky, zbytky apod, dále při různorodých procesech zpracování zinku a zinkových slitin, např. při výrobě produktů ze zinkových plechů, při tlakovém a odstředivém lití finálních výrobků, galvanizaci, žárovém zinkování apod. A protože odpady typu prach, úlet, popel a různé strusky jsou velice nehomogenní a obsahují různé nečistoty, byly donedávna z velké části ukládány na skládky odpadů jako zásyp, v lepším případě exportovány do zahraničí pro účely rafinace. V ČR neexistuje kromě uvedené firmy žádný přímý zpracovatel těchto odpadů. Zpracováním je docíleno až 95% využití vstupních odpadů přímo do nových produktů. Při recyklaci samotné vznikají další vedlejší produkty, které jsou během procesu upraveny a taktéž vhodné pro další použití. V recyklačním procesu tak nevznikají žádné další odpady a veškeré zbytkové materiály jsou dále využity v technickém či ve výše uvedeném biologickém cyklu zinku.

Cílem firmy je vlastním výzkumem a vývojem docílit za využití vyvinutých technologií, procesů a postupů co možná největší míry recyklace zinku obsaženého v odpadech, navrhovat a nalézat způsoby jeho využití v moderních výrobcích a produktech, jako náhradu primárních zdrojů, ideálně ve 100% podílu, a přispět tak významným podílem ke snížení zátěže životního prostředí, eliminace uhlíkové stopy a zajištění udržitelnosti přírodních zdrojů, včetně materiálové i biologické udržitelnosti.

Jako vstupní surovina pro výrobu obou uvedených produktů jsou použity úlety a prach vznikající při metalizaci a žárovém nástřiku, filtrační prach a úlety ze zpracování různých galvanizovaných materiál, prach a úlety z výroby i opracování zinkových produktů, dále částečně popel a úlety ze žárového zinkování.

Zinkové prášky jsou vyráběny v České republice materiálovým využitím druhotných surovin unikátními technologiemi, vyvinutými vlastní vývojovou činností v centru průmyslového výzkumu, vývoje a inovací uvedené firmy.

Produkty z recyklovaného zinku

V rámci projektu realizovaného ve spolupráci s UJEP Ústí nad Labem s názvem „Výzkum a vývoj technologie procesu získávání zinkových surovin materiálovým využitím odpadů a vývoj inovativních výrobků z recyklátů“, byla vyvinuta nová technologie pro zpracování odpadních zinkových prášků a úletů a vyvinut inovativní 100% recyklovaný Zinkový prášek FZNP10, jehož vlastnosti byly ověřeny v rámci projektu „Aplikace recyklovaného zinku v antikorozních nátěrových systémech“. Z výsledků vyplývá, že recyklovaný zinkový prášek má stejné či lepší vlastnosti, v porovnání s produkty vyráběnými celosvětovými producenty v současnosti výhradně z primárních zdrojů.

Čtěte také: Zdravotnický odpad a jeho definice

V rámci projektu realizovaného ve spolupráci s UJEP Ústí nad Labem s názvem „Výzkum zinkových odpadů a vývoj zinkových produktů“, jehož výsledek je zapsán v RIV, byly zmíněnou firmou vyvinuty inovativní 100% recyklované zinkové prášky s různými možnostmi využití v povrchových úpravách i chemickém průmyslu, které jsou postupně uváděny na trh (tab.).

Aplikace zinkového prášku v povrchových úpravách je zaměřena zejména na využití v „práškové metalizaci“ metodou rozstřiku taveniny za využití plynu, kyslíku a tlaku, např. pro opravy poškozených částí při žárovém zinkování ponorem, či opravy nebo novou aplikaci povrchové úpravy pro různé ocelové konstrukce velkých rozměrů nebo na těžko dostupných místech. Dále může být prášek využit při práškovém pokovování „šeradizací“, nanášením prášku na výrobek a jeho zatavením. Recyklovaný zinkový prášek nalézá také uplatnění v chemickém průmyslu, např. pro různé cementační procesy, redukční činidlo či aplikace spojené s recyklací drahých a vzácných kovů. Na základě výsledků by mohl recyklovaný zinkový prášek nalézt využití taktéž v práškovém lakování, což bude předmětem plánovaného výzkumně-vývojového projektu.

Cirkulární produkt Zinkový prášek ZNP38/16HSJde o produkt s hemisférickým tvarem částic, určený pro žárové zinkování (metalizaci), splňuje normu ČSN EN ISO 14232-1 - Žárové stříkání - Prášky.

Zinkový povlak vytváří stabilní ochrannou vrstvu a katodickou korozní ochranu s předvídatelnou rychlostí degradace. A protože mikrostruktura každé z kapiček naneseného povlaku sestává z fáze velmi bohaté na zinek, vytváří optimální ochranu proti korozi oceli v agresivních atmosférických podmínkách. Při metalizaci je zinkový prášek stříkán pomocí spalovacího procesu kyslíko-palivového plamene, kde dochází k roztavení zinku, který je poté atomizován aplikací stlačeného vzduchu. Žárově stříkanými povlaky lze snadno zajistit tloušťku povrchu 50-500 μm. Doporučená tloušťka povlaku je u nástřiku 100-200 μm. Povrchová úprava hran, která je obvykle obtížným úkolem pro všechny nátěrové systémy, se snadno a efektivně dosahuje pomocí procesu žárovým zinkováním (metalizací). Použitím duplexních vrchních nátěrů na zinkem pokovený povrch pomocí žárového stříkání práškem lze zajistit ještě delší životnost antikorozního systému.

V současnosti jsou na trhu kromě recyklovaných produktů dostupné pouze primární zinkové prášky, a uvedená firma je tak průkopníkem v recyklaci a vývoji 100% recyklovaných produktů pro aplikace v povrchových úpravách.

COTTEX Trade s. r. o.

Firma COTTEX Trade s. r. o. patří mezi významné obchodníky a zpracovatele veškerých zinkových odpadů a zinkového šrotu, vznikajících průmyslovou činností na území nejen České republiky a Slovenska, ale i v Evropě. Spojujeme naše zkušenosti s neustálými investicemi do inovativních technologií zpracování, logistiky i moderního vybavení zařízení a chceme být preferovaným partnerem našich zákazníků. Naší hlavní činností je obchod a zpracování průmyslových zinkových odpadů a zinkového šrotu, včetně odpadů ze žárových zinkoven, z termických povrchových úprav, metalizace zinkem, z kontinuálního i tlakového lití z různých slitin zinku. Postupem času jsme na základě poptávek našich zákazníků rozšířili činnost i na obchod s odpady z nerezové oceli, hliníku, speciálních slitin bismutu a niklu. V rámci naší zpracovatelské i obchodní činnosti spolupracujeme výhradně s renomovanými partnery, konečnými zpracovateli a světovými výrobci slitin a dalších výrobků či zboží z námi zpracovávaných kovů. Veškeré kovy, kovové slitiny, odpad a šrot dodáváme jednotlivým partnerům připravené přímo na míru, dle jejich přesných specifikací a požadavků. Zinkovnám a dalším partnerům můžeme nabídnout sekundární vstupní materiály do jejich provozů přesně dle jejich potřeb. Dodáváme jak vlastní výrobky ze zpracovávaných zinkových odpadů, tak primární materiály jako např.

Firma byla založena v roce 2009 na základě dlouholetých zkušeností majitele firmy v oboru. Od svého vzniku se firma specializuje na zinkové odpady a zinkový šrot. V roce 2013 jsme investovali do nákupu areálu o velikosti více než 5 500 m2, s více než 1 500 m2 skladovacích ploch v obci Roudná, nedaleko města Tábor, ležící v srdci České republiky. Spolu s postupnou expanzí a nárůstu zpracovaných odpadů na 2 500 tun v roce 2014 dochází průběžně k investicím do nových technologií včetně logistických prostředků. Zavázali jsme se plnit v politice ochrany životního prostředí požadavky všech platných zákonů a nařízení souvisejících s ochranou životního prostředí, uplatňovat prevenční postupy v ochraně životního prostředí a snižovat zátěž životního prostředí vlivem podnikatelských aktivit společnosti.

KVS EKODIVIZE a.s. a technologie zpracování zinkových stěrů

Technologické zařízení provozované firmou KVS Ekodivize, a.s. Do objektu závodu jsou dopravovány stěry ve velkoobjemových vacích a skladovány v uzavřeném, krytém skladu. Odtud se dopravují vaky k vlastní technologické lince. Úprava vstupního materiálu spočívá v katalytickém rozkladu za vyšší teploty a tlaku vodou v míchaných několikastupňových vyhřívaných reaktorech. Vznikající plynné produkty s obsahem vodíku, metanu, amoniaku jsou odváděny do spalovací komory a vzniklé teplo z tohoto procesu je využíváno pro dohřívání rozkladného procesu nebo pro odpar vody ze solanek. Solanka se získá z oddělení pevné a kapalné fáze produkovaného rmutu z rozkladných reaktorů. Dále se pevná fáze vícenásobně pere, a tím se zbavuje zůstatkových vodorozpustných látek na požadovanou hodnotu. Rozkladem vstupního materiálu a dodatečným praním se získá inertní produkt zbavený nebezpečných vlastností s obsahem oxidů hliníku, hydroxidů hliníku, oxohydroxidů hliníku a oxidů doprovodných prvků (křemík, hořčík, vápník, železo). Inertní materiál se míchá s pojivovým materiálem a přídavnými surovinami a provede se jeho peletizace. Pelety se dosuší na požadovanou minimální vlhkost, odtřídí se prachové podíly a výsledný produkt se expeduje. Kapalná fáze s obsahem vodorozpustných solí se odpařuje. Chlazením odváděné brýdové páry se získává voda pro praní a koncová prací voda se použije pro rozkladovou vodu do rektorů. Zahuštěné roztoky solanky se podrobí krystalizaci. Technologie je zaměřena na využiti všech odpadních látek, tak aby byla bezodpadová. Pevná fáze se využívá pro výrobek ALCATEN, který se používá jako náhrada kazivce pro hutnictví železa. Kapalná fáze se využije pro získání druhotné suroviny - výrobky ECOSAL, které jsou využity v hutnictví hliníku.

Pyrometalurgie zinku a odpady

Odpady z pyrometalurgie zinku vznikají při výrobě a zpracování zinkových kovů a slitin - typicky jako struska, prach z filtrů nebo kaly. Často obsahují cenné kovy vhodné k recyklaci, ale mohou být také nebezpečné kvůli obsahu těžkých kovů. Odpady z pyrometalurgie zinku představují širokou skupinu průmyslových odpadů vznikajících při výrobě a zpracování zinku a jeho slitin v hutních provozech. Mezi typické frakce patří struska, kovové zbytky, prach z filtrů, kaly z čištění plynů a další vedlejší produkty. Průmyslové provozy s tepelnými procesy zahrnujícími zinek (např.

Odpady z pyrometalurgie zinku obsahují především oxidy zinku, kovové zbytky, strusku, filtrační prachy a kaly s různým obsahem těžkých kovů, jako jsou kadmium, olovo nebo železo. Kromě samotného zinku mohou být přítomny také různé tavidla a pomocné chemikálie používané při výrobních procesech. Nesprávné zacházení s tímto odpadem může vést nejen k ekologickým škodám (únik těžkých kovů), ale i k vysokým pokutám za porušení zákona č.

Odpady vznikající při pyrometalurgii zinku (strusky, prachy, kaly) je nutné předat pouze oprávněným firmám s povolením k nakládání s nebezpečnými odpady. Tyto firmy zajistí bezpečné balení, ADR přepravu a následnou úpravu či odstranění odpadu. Velká část odpadu z pyrometalurgie obsahuje cenné kovy (zinek, olovo, kadmium), které lze pomocí speciálních technologií znovu získat. Recyklací těchto frakcí se nejen snižuje množství nebezpečného odpadu, ale také se minimalizuje potřeba těžby primárních surovin.

Odpady z pyrometalurgie zinku patří mezi ty, které dokážou způsobit obrovské ekologické a finanční škody. Recyklací lze z odpadu získat zpět až 70 % kovového zinku, což může přinést zisk přes 1,2 mil.

Katalogové kódy odpadů z pyrometalurgie zinku

• 10 05 01 - Strusky (z prvního a druhého tavení)
• 10 05 03* - Prach z čištění spalin
• 10 05 04 - Jiný úlet a prach
• 10 05 05* - Pevné odpady z čištění plynu
• 10 05 06* - Kaly a filtrační koláče z čištění plynu
• 10 05 08* - Odpady z čištění chladicí vody obsahující ropné látky
• 10 05 10* - Stěry a pěny, které jsou hořlavé nebo při styku s vodou uvolňují hořlavé plyny
• 10 05 11 - Jiné stěry a pěny neuvedené pod 10 05 10

Právní předpisy

• Zákon č.
• Vyhláška č. 8/2021 Sb.
• Vyhláška č. 273/2021 Sb.
• Vyhláška č.
• Příloha č.

Závěr

Recyklace zinkového odpadu hraje klíčovou roli v udržitelnosti a cirkulární ekonomice. Díky moderním technologiím je možné získat zpět cenné kovy a minimalizovat negativní dopady na životní prostředí. Společnosti jako COREZINC, COTTEX Trade a KVS Ekodivize přispívají k efektivnímu zpracování a využití zinkových odpadů.

Tabulka: Příklady zinkových prášků a jejich využití

tags: #odpad #zinkove #stery #recyklace

Oblíbené příspěvky:

• Cesta do neznáma
• Definice emise
• Zoologické typy stanovišť
• Grafy znečištění oceánů
• Normy pro amoniak ve vodě