Hydrometallurgia

Metalleja ja mineraaleja voidaan tuottaa ja kierrättää haastavista malmeista ja ylijäämämateriaaleista nykyistä kestävämmällä tavalla.
Hydrometallurgiasta lyhyesti
Hiilineutraalissa yhteiskunnassa metallien tarve akkujen ja teknologian valmistuksessa kasvaa räjähdysmäisesti. Hydrometallurgian avulla voimme hyödyntää olemassa olevia resursseja parhaalla mahdollisella tavalla ja parantaa materiaalien kiertokulkua.
Voimme saada enemmän irti monimutkaisista ja heikkolaatuisista materiaaleista, minimoida kaivosjätteen määrän ja muuttaa sivuvirrat arvokkaiksi raaka-aineiksi.
VTT tarjoaa erinomaisen tutkimusinfrastruktuurin ja pilotointimahdollisuudet. VTT Bioruukissa on ainutlaatuista asiantuntemusta sekä mallinnus- ja pilotointimahdollisuuksia saman katon alla.

Kaivos- ja metalliteollisuudessa on perinteisesti keskitytty yhden päämetallin louhintaan. Sen osuus käsitellystä materiaalista on usein enintään 1 prosentti – kullan kohdalla tyypillisesti vain muutama gramma tonnia kohden. Sivuvirtojen hyödyntäminen säästäisi arvokkaita materiaaleja ja pienentäisi teollisuuden ympäristöjalanjälkeä.
Akkumetallien rooli ilmastonmuutoksen hallinnassa
Vaikka ilmastonmuutoksen torjunta ja kaivostoiminta mainitaan harvoin samassa lauseessa, esimerkiksi akuissa käytettävät metallit ovat ratkaisevan tärkeitä liikenteen ja teollisuuden sähköistämisessä. Sähköajoneuvojen ja energian varastointijärjestelmien sekä niiden uudelleenkäytön ja kierrätyksen markkinat kasvavat voimakkaasti. Samaan aikaan helposti käsiteltävät metallimalmit hupenevat ja yhä monimutkaisempien jätemateriaalien määrä kasvaa.
Varsinkin Euroopassa on pulaa rikkaista malmeista. Niinpä meidän on turvauduttava lähteisiin, joissa haluttujen metallien pitoisuudet ovat alhaisemmat. Me VTT:llä olemme erikoistuneet sen varmistamiseen, että tämä prosessi on mahdollinen ja kannattava.
Sivuvirtojen hyödyntäminen säästäisi arvokkaita materiaaleja ja pienentäisi teollisuuden ympäristöjalanjälkeä.
Uusien teknologioiden avulla metallit ja mineraalijäämät saadaan talteen. Talteenotolla saavutetaan merkittäviä askelia kohti kestävämpää kaivos- ja metalliteollisuutta. Tämä mahdollistaa myös arvokkaiden materiaalien tehokkaan kierrätyksen.
Hyödyt asiakkaillemme
-
Arvokkaat lopputuotteet sivuvirroista ja jätteestä
-
Rinnakkaistuotteiden valorisaatio
-
Prosessit, jotka käyttävät vähemmän energiaa, vettä ja kemikaaleja
Kestävä louhinta ja metallituotanto
Viimeisin tutkimuksemme keskittyy uusiin teknologioihin, joilla maksimoidaan malmien ja mineraaliraaka-aineiden arvo. Tutkimuksella onkin valtava vaikutus maailmanlaajuiseen materiaalijalanjälkeen. Meillä VTT:llä on syvällistä osaamista ja erinomainen tutkimusinfrastruktuuri, kuten pilotointilaitokset, joiden avulla voimme muuntaa uusimmat tutkimustulokset ja teknologiat ratkaisuiksi asiakkaillemme.
VTT:n nollajätekonsepti optimoi kulutusta
Käytämme hydrometallurgisia menetelmiä ja optimoimme energian, veden ja kemikaalien käyttöä. Näin autamme asiakkaitamme hyödyntämään uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja vähentämään prosessiensa ympäristövaikutuksia. VTT:n kaivosten nollajätekonsepti kattaa kaikki edellä mainitut näkökohdat.
Autamme asiakkaitamme tarttumaan uusiin liiketoimintamahdollisuuksiin ja vähentämään prosessiensa ympäristövaikutuksia.
Kohdemetallien lisäksi pystymme ottamaan talteen pienempiä määriä muita alkuaineita. Lisäksi voimme luoda arvoa sivuvirroista esimerkiksi ottamalla talteen metalleja kaivosjätteestä ja kehittämällä teknologioita mineraalisivuvirtojen hyödyntämiseen. Mineraalisivuvirtoja voidaan käyttää esimerkiksi rakennusmateriaaleissa sementin tilalla, korkean lämpötilan keramiikassa ja muovin täyteaineena.
Metallien kierrätys
Metalleja käytetään erilaisissa vaativissa teknologisissa sovelluksissa, kuten akuissa, elektroniikassa sekä tuotteissa ja laitteissa, joissa metalleja yhdistetään eri materiaaleihin. Esimerkiksi älypuhelin sisältää kymmeniä korvaamattomia metalleja, jotka on hajautettu pieniin määriin. Monien tällaisten metallien kierrätysaste on alle yhden prosentin.
VTT:n kehittämät uudet kierrätystekniikat huomioivat koko monimutkaisen materiaalivirran, joka saattaa sisältää myös erityistä huomiota vaativia myrkyllisiä aineita. Tuemme metallien kierrätyksen mekaanista esikäsittelyä ja yhdistämme erilaisia hydrometallurgisia tekniikoita, joilla arvokkaat metallit saadaan talteen huipputekniikan tuotteista ja jätteenpolton tuhkista.
Metallien kierrätyksen hyödyt eivät rajoitu vain kiertotalouteen ja materiaalitehokkuuteen, vaan ne avaavat uusia mahdollisuuksia liiketoiminnalle. Uusien teknologioiden avulla arvokkaiden metallien ja mineraalien kerääminen heikkolaatuisista lähteistä, kuten kierrätyksestä, on yhä kannattavampaa.
Aiheeseen liittyvät tutkimusympäristöt
Voimme tukea teitä seuraavissa asioissa:
- Saostus, liuotinuutto ja sähkökemialliset menetelmät
- Biohydrometallurgia, mukaan lukien heikkolaatuisten malmien ja jätteiden bioliuotus, sulfaatin pelkistys, ravinteiden kierto ja mikro-organismien hallinta suljetuissa vesikierroissa.
- Korkeapainehydrometallurgia
- Vesikiertojen sulkeminen ja veden uudelleenkäyttö
- Mikrobiologia ja korroosio
- Prosessien mallintamiseen liittyvä kokeellinen työ
- In-house-analytiikka räätälöidyn pilotoinnin tueksi
Tarjoamme hydrometallurgisia ratkaisuja erilaisille asiakkaille ja räätälöimme palvelumme tarpeittesi mukaan. Voimme tukea sinua koko prosessin ajan, kun kehität uusia ratkaisuja tietyille materiaaleille tai ympäristöille, auttaa sinua ratkaisemaan tietyn haasteen tai toteuttaa räätälöityjä pilotointeja VTT Bioruukissa.
Ota meihin yhteyttä, niin saat kuulla lisää ja voimme aloittaa yhteistyön!
Asiantuntijamme

Tutkimusprofessori Päivi Kinnunen (TkT, KTM) toimii teollisen kiertotalouden, kaivosteollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisen ja (bio)hydrometallurgian parissa. Kinnunen on toiminut tutkija- ja tiiminjohtotehtävissä, esim. koordinoimalla suuria T&K-projekteja (kuten METGROW+ ja ITERAMS).
Ota meihin yhteyttä!
Tieteellisiä julkaisuja
