Rode modder: van afval tot bouwmateriaal - artikel

Plant & Factory 29/05/2018 11:34:39

Elke ton aluminium resulteert in één tot anderhalve ton ‘rode modder’. Dit restproduct wordt in grote bezinkingsbekkens opgeslagen, maar ook al eens in zee gepompt.

Lees hieronder verder   
engineeringnet-tv

Verwant

Nieuwe katalysator vermindert ontstaan CO2 in ‘Coal to Liquids’-proces

Efficiënte lichtconversie met nanokristallen van perovskieten

Supergeleiden aan lichtsnelheid opstap naar kwantumcomputer

Onderzoekers ontwikkelen snelle test voor infectieziekten

Grenzen van lichtmicroscopie steeds verder opgerokken

Europese primeur: hoge cryo-elektronenmicroscoop in gebruik genomen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club onderhoudsmanagers

Mercure Hotel - Roeselare

van 19/03/2018 tot 26/11/2018

Expert in onderhouds­management - modulair programma

Bluepoint Antwerpen

van 19/04/2018 tot 22/11/2018

Inleiding in de machinebouw

Zwijnaarde (Gent)

van 10/09/2018 tot 3/12/2018

Hydraulica

SBM Kortrijk

van 12/09/2018 tot 7/11/2018

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Sales Academy: verbeter uw bedrijfsresultaten

Bluepoint Brussel

van 20/09/2018 tot 22/11/2018

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Meest gelezen nieuws

Haven Gent en Zeeland Seaports fuseren tot North Sea Port

Logistieke oplossingen gezocht voor hoge kosten leeggoed

LRM investeert 250.000 euro in fietsleasing-bedrijf

Vorig jaar 25% meer warmtepompen geïnstalleerd

40% meer ruimte voor groene energie dankzij slimme netten

Ecochem investeert 10 miljoen in uitbreiding Willebroekse fabriek (+video)

Keuze van de redactie

(18/10) Crowdfunding voor drie nieuwe waterkrachtcentrales in Wallonië

(17/10) Ardo verkozen tot ‘Onderneming van het Jaar’ 2018

(15/10) Hans Casier wordt nieuwe voorzitter essenscia

(15/10) RWE haalt Nederlandse STEG-centrale van onder het stof

(11/10) Europees consortium demonstreert ondergrondse seizoensopslag zomerwarmte

(10/10) Winnaars van EIT Awards 2018 bekendgemaakt

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Jaarlijks gaat het om zo’n 150 miljoen ton waarvan 6,8 miljoen ton in Europa alleen. Researchers aan de KULeuven onderzoeken de recyclagemogelijkheden en willen rode modder nu aanwenden als bouwmateriaal.

Sommige vorsers zoeken restproducten uit de rode brij te halen. De vernieuwde aandacht voor zeldzame aardmetalen geeft hieraan een vers elan. Niet alle rode modder bevat echter kritische, zeldzame aardmetalen.

Wel ijzererts (vandaar trouwens de rode kleur) en zelfs nog tot 20% aluminiumoxide ! Er is dus nog meer aluminium uit te halen mits bijkomende processtappen, energie en chemicaliën. Investeringen, dus.

“Mijn onderzoeksgroep wil echter pragmatische oplossingen realiseren. Wij maken er bouwmaterialen van: een tegel, een dakpan, een bouwsteen. Noem dat ‘post-modern’ maar technisch is het daarom niet minder ambitieus”, zegt de Griekse Yiannis Pontikes, die op ‘rode modder’ doctoreerde en nu hoofddocent is aan de KULeuven. We ontmoetten hem en doctoraatsstudent Tobias Hertel in het MTM-lab.

Nieuw materiaal
“Het inerte ‘red mud’ basismateriaal maken we reactief met additieven zoals bauxiet, silica (zand) of kalksteen, die je vindt in de buurt van aluminiumfabrieken.” Het mengsel wordt opgewarmd tot het smelt (1.100 à 1.200°C). “Het stroperige materiaal gieten we dan in water om het ‘af te schrikken’ (quenching). Dat resulteert in een glasachtig materiaal dat we pletten en vermalen.”



Het eindproduct heeft de eigenschappen van cement “maar we mogen het in Europa niet ‘cement’ noemen. We hebben het dan ook eerder over een ‘bindmiddel’”, legt Pontikes uit. Aan het poeder wordt een alkalische oplossing toegevoegd. Dat wordt tot een pasta gemend en in een mal gegoten. Al dan niet met een wapening. Op de rekken in het lab staan ook poreuze blokken die als isolatie een toepassing kunnen vinden.

De onderzoekers zien er nauw op toe dat alle processtappen industrieel toe te passen zijn. “Eerst zullen architecten het materiaal gebruiken”, verwacht Pontikes. “We beginnen dus wellicht met nichetoepassingen in meubels, keukens, …” Verder onderzoek naar levensverwachting en duurzaamheid volgt vooraleer uit te pakken met bredere toepassingen.

Opschalen
Op 8 mei vindt in Athene de kick-off meeting van het REMOV.AL-project plaats. Meer dan twintig partners, ook de meeste aluminiumraffinaderijen, stapten aan boord. “We willen voorbij het laboratorium naar een industriële schaal van drie tot vijf ton per dag.”

De groep telt twee afdelingen, SlagLab en SlagPilot, die hefboommiddelen krijgen van het European Institute of Innovation & Technology (EIT) in de Knowledge and Innovation Community (KIC) Raw Materials. “Pilot plants komen er in België, Frankrijk, Duitsland, Griekenland. (…) Het doel is upscaling. Vandaag zit de technologie op TRL5 en we willen naar TRL7 tot TRL8.”

KULeuven bouwt zijn demofabriek (SlagPilot) in Herk-de-Stad. De Belgische startup -ResourceFull, geleid door gewezen studenten van Pontikes, zal er een demowoning bouwen. Er loopt ondertussen een patentaanvraag voor een proces bij lage temperatuur.

Psychologische drempel
Meerdere jaren is er aan de KULeuven bij Materiaalkunde (MTM) op ‘rode modder’ gewerkt. Ook aan het departement Chemie. Drie jaar geleden ging er het ‘RedMud’ Marie Curie-project van start dat 15 PhD studenten op het onderwerp zette. Prof. Koen Binnemans was project- en sciencetechnologycoördinator.

De KULeuven coördineert het Horizon 2020 MSCA RedMud-project (2015-18). Naast vijf onderzoeksinstellingen nemen ook drie bedrijven deel: MEAB, Aluminium of Greece en Titan Cement. “In Griekenland persten we de rode modder tot droge plakken. Die werden eerst gemengd met de andere grondstoffen en daarna ‘gebrand’. Zo maakten we er ‘cement’ en ‘keramiek’ mee”, zegt Pontikes. Titan verzet op deze manier al zo’n 100.000 ton rode modder per jaar.

Het is anders als je de rode modder na de oven mengt. “Nu botsen we op een ‘psychologische’ drempel”, geeft Pontikes aan. Cement kan 36 tot 96 wt% hoogovenslak bevatten. Dat is eveneens een residu van andere processen. We moeten voorzichtig zijn met wat we precies aanbieden. Ook de verhouding moet precies zijn zodat de industriële symbiose een win-win oplevert voor iedereen.”



Groene aluminium
Wie in de industrie neemt de handschoen op en stuurt zijn proces bij? Er gebeurt al een valorisatie in de cementbusiness. “Maar we kunnen verder dan de 2 à 3 % van vandaag”, stelt Pontikes die denkt aan het promoten van het nieuwe product via een bijzondere branding: ‘groene aluminium’.

Ook kan de regelgeving, die rode modder nu als afvalproduct catalogeert, bijgesteld worden. Een afvalproduct kan je niet zomaar aanwenden voor een waardevol product. Pontikes pleit daarom voor prestatie gebaseerde standaarden voor bouwmaterialen. “Controleer of het product beantwoordt aan de striktste prestatiecriteria. Als het presteert, erken het dan.” <<
Door Luc De Smet

KADER 1
In oktober 2010 brak de wal van een slibreservoir met rode modder van de MAL aluminiumfabriek in het Hongaarse Kolontar/Ajka. Een giftige modderstroom van 1.000.000 kubieke meter spoelde een paar dorpen van de kaart, waarbij tien doden en meer dan honderd gewonden vielen, en veroorzaakte er een heuse milieuramp. <<



KADER 2
Zware metalen en radioactiviteit
Rode modder is het restproduct van de winning van aluminiumoxide (Al2O3) uit erts via het Bayerproces. Het bauxiet komt in een vat met hete geconcentreerde natronloog (NaOH) dat het aluminium oplost als een hydroxide.

Het restproduct bevat silicaten, titaan- en ijzeroxides die het basische slib de typische rode kleur bezorgen. “Rode modder bevat zware metalen en reactieve elementen die variëren naargelang de oorsprong van het bauxiet”, zegt professor Yiannis Pontikes.

“De ‘radioactiviteit’ van het ontwikkelde bindmiddel is hoger dan van doorsnee bauxiet, vergelijkbaar met of hoger dan van graniet, hoger dan van grond. (…) In Europa zijn we soms ‘overgevoelig’ bij het horen van het woord ‘straling’. Doe eerst je check. Gebruik stenen en dakpannen van rode modder buitenshuis.” <<

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

ifm sensoren met open IO-Link bouwsteen voor Industrie 4.0 - advertorial

Tot nog toe bleef Industrie 4.0 een vaag concept, maar we schuiven nu stilaan in een tweede of zelfs derde fase. De focus ligt niet zozeer meer op automatisering, wel op flexibiliteit.

Jan De Nul Group bestelt geavanceerde monopile gripper bij Huisman

Het gaat om de levering van de meest geavanceerde monopile gripper tot op heden, die zal worden gebruikt voor de installatie van de monopiles voor windmolenparken, zoals Northwester 2.

Sweco blijft op overnamepad

Sweco Belgium heeft Planet Engineering (ingenieurs- en adviesbureau gespecialiseerd in stabiliteit, burgerlijke bouwkunde, utiliteitsbouw, veiligheidscoördinatie, EPB en EPC) overgenomen.

IIoT-bedrijf haalt 1 miljoen euro op in financieringsronde

VersaSense, een industrieel internet of things (IIoT) bedrijf, heeft een financieringsronde met het Gemma Frisius Fonds beëindigt, waarbij meer dan 1 miljoen euro aan fondsen werd opgehaald.

3.870 fotovoltaïsche panelen voor ULB

Tegen eind dit jaar zullen deze panelen met een capaciteit van 1,3 MW op verschillende campussen van de ULB geïnstalleerd worden. Het project kadert in het duurzame energiebeleid van de ULB.

Aandrijvingen: van motor- naar systeemefficiëntie? - artikel

Interessante ontwikkelingen vonden we tijdens Hannover Messe 2018 vooral bij de elektromotoren. Het voorbije decennium stonden die in het teken van efficiëntie.

Haven van Antwerpen organiseerde eerste chainPORT hackathon

Aan de hackathon deden ruim 400 deelnemers mee, waarbij het winnende team van het bedrijf Rombit een oplossing uitwerkte voor de optimalisatie van de opgegeven ‘Expected Time of Arrival’.

Verpakkingstechniek van Arburg: alles uit één hand - advertorial

In de verpakkingsbranche ligt de nadruk op precisie, reproductie, efficiëntie, lage stukprijzen en korte cyclustijden. Arburg biedt daarom specifieke verpakkingsmachines en -installaties aan

Vansichen Lineairtechniek viert
haar 25e verjaardag

In oktober vierde Vansichen Lineairtechniek haar 25-jarig bestaan. Het Hasseltse bedrijf startte in 1993 met de verkoop van standaard lineaire componenten. Intussen is het ook dé Belgische specialist bij uitstek voor de bouw van robottracks en dat voor verschillende robotfabrikanten, waaronder FANUC. >>

Partners