Nagyolvasztói salak

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Hulladék, melléktermék megnevezéseNagyolvasztói salak
Hulladék, melléktermék angol megnevezése
Blast furnace slag
Hulladékra, melléktermékre kitöltött adatlap típusa
Általános jellemzés
Funkcionális jellemzés
Egyéb ipari eredetű, nem veszélyes hulladék
Hulladék EWC kódszáma
  • 10 TERMIKUS GYÁRTÁSFOLYAMATOKBÓL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
  • 10 02 vas- és acéliparból származó hulladékok
  • 10 02 02 kezeletlen salak
Hulladék, melléktermék halmazállapota
Szilárd
Hulladékot eredményező technológia rövid leírása

A nagyolvasztói salak a nyersvasgyártás mellékterméke. A nagyolvasztó, egy metallurgiai kohó, amelyben fémeket nyernek ki fémérceikből. A vasgyártás alapanyaga a vasérc, míg segédanyagai a koksz (redukálóanyag, ötvöző anyag, tüzelőanyag), az oxigénben dúsított levegő (biztosítja az égés magas hőmérsékletét) és a mészkő (salakképző anyag). A vasgyártás során a nagyolvasztóműbe táplált vasércet (hematit: Fe2O3, magnetit: Fe3O4,) a koksz elégetéséből keletkezett hő megolvasztja. A nagyolvasztóban két lényeges kémiai folyamat játszódik le: 1. a felső részében a vas közvetett redukciója történik, a koksz égéséből származó alulról áramló CO hatására. 2. az alsó részben történik a vas közvetlen redukciója az izzó koksz (szén) hatására, melynek eredményeként keletkezik a nyersvas olvadék: 2 Fe2O3 + 3 C = 4 Fe + 3 CO2 A nyersvasgyártás során keletkező termékek: folyékony nyersvas, folyékony salak és kohógáz. A folyamat végén eltávolítják a felszínen úszó salakot. A megolvasztott nyersvasat nyersvasüstbe csapolva szállítják az acélműbe. A hűtési feltételektől függően a nagyolvasztósalak megszilárdulása a következő formákban történhet: a) darabos nagyolvasztósalak (kohókő), mely szabad levegőn hűtött tömör, nagy szilárdságú salak. b) porózus habsalak, mely kevés víz hozzáadásával, lassan hűtve képződik, darabos, sötét színű, tömör és nagy szilárdságú. Törik és 0–7 mm, 7–15 mm, 15–30 mm-es frakciókra osztályozzák c) finomszemcsés homoksalak (granulált salak) erős vízsugárban gyorsan és intenzíven hűtött salak. Kemény, világos színű, 0–5 mm szemcsenagyságú, jó vízfelvevő képességű.

Van-e termelő- vagy termékspecifikus jellemzője a hulladéknak?

A kohósalak a nagykohóba adagolt karbonátos kőzetből, a vasérc meddőjében lévő szilikátokból, aluminátokból és magából a vasérc oxidjaiból képződik az olvasztási hőenergia hatására. A folyékony kohósalakból előállítható salaktípusok tulajdonságait a folyékony salak megszilárdulásának, lehűlésének módja határozza meg. A hűtés sebessége módosítja a salak szilárdságát, tömörségét, fizikai jellemzőit, kristályos és üvegfázis-tartalmát.

Veszélyes hulladéknak minősül-e?
nem
Hulladék jellemzése anyagként
Termék
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • szilícium
Egyéb vegyi anyag
SiO2
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
37 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kálcium
Egyéb vegyi anyag
CaO
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
40 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • alumínium
Egyéb vegyi anyag
Al2O3
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
10 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • magnézium
Egyéb vegyi anyag
MgO
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
7 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • vas
Egyéb vegyi anyag
Fe összes
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.5 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • mangán
Egyéb vegyi anyag
Mn összes
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.5 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • nátrium
Egyéb vegyi anyag
Na2O
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.5 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kálium-oxid (K2O)
Egyéb vegyi anyag
K2O
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.5 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kén
Egyéb vegyi anyag
S
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.4 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Radioaktív anyagok
  • uránium
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Radioaktív anyagok
  • tórium
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Radioaktív anyagok
  • egyéb radioaktív anyag
Egyéb vegyi anyag
K
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
Vegyes hulladék/termék neve
Kohósalak
Vegyes hulladék/termék összetevői

A nagyolvasztósalak a nyersvas gyártásakor keletkezett szilikátolvadék, mely kémiailag a leghomogénebb a vaskohászati salakok közül, Összetétele: {CaO: 36-43%; szabad CaO: 0%; SiO2: 36-39%; Al2O3: 8-12%; MgO: 4-12%; Fe(összes): <0,5%; Mn(összes): <0,5; Na2O: <0,5; K2O: <0,5%; S: 1,2-1,6%}. Nem tartalmaz szabad oxidokat, hanem keverékkristályokat az alábbi szilikátokból: 2CaO·Al2O3·SiO2 (Gehlenit), 2CaO·MgO·2SiO2 (Ackermanit), 3CaO·MgO·2SiO2. A vasgyártás során alkalmazott salakképző anyagok (mészkő, dolomit) radioaktív elemtartalmának köszönhetően a nagyolvasztói, valamint az acélműi salak egyaránt tartalmazhat radioaktív elemeket (U, Th, K), melyeknek koncentrációját a salak hasznosítása előtt meg kell határozni (1, 2). Referencia: (1) M.N. Salagean, A.I. Pantelica, I.I. Georgescu, M.I. Muntean (1999) Neutron activation analysis of some building materials, Czech. J. Phys. 49 (S1) 355–358 (1999), (2) B. Das, S. Prakash, P.S.R. Reddy, V.N. Misra (200

Vegyes hulladék/termék viselkedése, sorsa a környezetben, egyéb jellemzői

A nagyolvasztói kohósalak összetételében, tulajdonságaiban hasonlít a bazalthoz: kalcium-, alumínium-, magnézium-szilikát, a kalcium-oxid lekötésére elegendő egyéb komponenssel. Mivel a természetes kőzethez hasonló alkotóelemekből és ásványokból áll bekerülhet a talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, beépülhet oxidokban, hidroxidokba és agyagásványokba, a víz, a levegő, a többi talajösszetevő, valamint a biológiai rendszer hatására. Ilyen értelemben nem veszélyes, a környezetre káros hatásokat nem gyakorol, de ahhoz, hogy talajként viselkedjen hosszabb időt igénylő mállási folyamatokon kell keresztülmennie.

Sűrűség (g/cm3)
1.5
Puzzolánaktivitás
igen
Egyéb

Térfogattömeg: a) Granulált salak: 1–1,3 g/cm^3; b) Habosított salak: 1–1,3 g/cm^3; c) Kohókő: 1,2–1,6 g/cm^3; A granulált kohósalak ún. latens hidraulikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy önmagában vízzel nem reagál, de ha lúggal aktiválják, akkor hidratálódik, azaz egyfajta kötőanyaggá alakul és erősíti, segíti a cementkötést.

Hasznosítják-e (mások) ezt a hulladékot, mellékterméket?
Igen
Mire hasznosítják?

Granulált salak: Jól alkalmazható szigetelő, töltőanyagként, ház- és útépítéshez, SiO2 forrás betonba (1), őrölve cement kiegészítő anyag (1) ; Habosított salak: Kiválóan alkalmazható házépítéshez, salaktéglablokk gyártására, szigetelő és töltőanyagként, szennyvíztisztításban szűrőként (porozitása miatt) foszfát eltávolításra vizes oldatból (2), tengeri üledék remediálására (3) ; Kohókő: Kiválóan alkalmas az útépítéshez a töltésanyag, az alapréteg, a kötőréteg és a kopóréteg kialakításánál. Jól ellenáll a terhelésnek és csillapítja a mechanikai rezgéseket.

Referenciák hasznosításra

(1) Halit Yazıcı; Hüseyin Yiğiter; Anıl ª. Karabulut; Bülent Baradan (2008) Utilization of fly ash and ground granulated blastfurnaceslag as an alternative silica source in reactive powder concrete, Fuel, 8 (12), 2401–2407; (2) Lu et al. (2008) Mechanisms of phosphate removal from aqueous solution by blast furnace slag and steel furnace slag, J Zhejiang Univ Sci A 2008 9(1):125-132, ISSN 1862-1775; (3) Tamiji Yamamoto, Satoshi Asaoka (2010) Blast furnace slag can effectively remediate coastal marine sediments affected by organic enrichment, Marine Pollution Bulletin, 60 (4), 573–578

Alkalmas lehet-e talajjavításra általában?
Igen
Indoklás, referenciák

Mivel a természetes kőzethez hasonló alkotóelemkből és ásványokból áll bekerülhet a talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, helyettesítheti azokat, beépülhet oxidokban, hidroxidokba és agyagásványokba, a víz, a levegő, a többi talajösszetevő, valamint a biológiai rendszer hatására. A porózus habsalak hatékonyan visszatartja a szerves szennyezőanyagokat (1).

(1) Tamiji Yamamoto, Satoshi Asaoka (2010) Blast furnace slag can effectively remediate coastal marine sediments affected by organic enrichment, Marine Pollution Bulletin, 60 (4), 573–578

Alkalmas lehet-e nitrogén, foszfor és/vagy kálium pótlására a talajban?
Igen
Indoklás, referenciák

Kálium tartalma miatt.

Alkalmas lehet-e mezoelemek (Ca, Cl, Fe, Mg, Na, S, Si) pótlására a talajban?
Igen
Indoklás, referenciák

Tartalmaz Ca, Fe, Mg, S, Si -ot de nem szabad oxidok formájában, hanem keverékkristályokat az alábbi szilikátokból: 2CaO·Al2O3·SiO2 (Gehlenit), 2CaO·MgO·2SiO2 (Ackermanit), 3CaO·MgO·2SiO2. A szilikátok mállása során az elemek bekerülhetnek a talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, helyettesítheti azokat, beépülhet oxidokban, hidroxidokba és agyagásványokba, a víz, a levegő, a többi talajösszetevő, valamint a biológiai rendszer hatására.

Alkalmas lehet-e mikroelemek (B, Co, Cu, Mn, Mo, Zn, V) pótlására a talajban?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e speciális tápanyagigény kielégítésére?
Igen
Indoklás, referenciák

Mezőgazdasági tápanyagpótló termék adalékanyagaként is hasznosítják (1).
(1) National Slag Association. Blast Furnace Slag as an Agricultural Liming Material, MF 185-5 http://www.nationalslag.org/archive/legacy/nsa_1855_bf_slag_as_agricult… al.pdf Accessed May 30, 2012

Alkalmas-e humusztartalom/szervesanyag-tartalom növelésére?
Nem
Alkalmas lehet-e termesztőközeg alapnak?
Igen
Indoklás, referenciák

A termesztőközeg szervetlen frakciójának, mivel a természetes kőzethez hasonló alkotóelemkből és ásványokból áll.

Alkalmas lehet-e termesztőközeg adaléknak?
Igen
Indoklás, referenciák

Szervetlen adalék

Alkalmas lehet-e talajlazításra, tömörödött talajok szerkezetének javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Konkrét információ nincs, de a habsalak kötött talajok lazítására lehet alkalmas.

Alkalmas lehet-e fizikai stabilizálásra, laza, ingoványos talajok textúrájának javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Együttesen más adalékanyagokkal (pernye, cement) duzzadó agyagos talaj erősítésére (1). Granulált salak alkalmas duzzadó agyagos talaj erősítésére pernye vagy mész helyett (2).
(1) Al-Rawas, A. A., Taha, R., Nelson, J. D., Al-Shab, T. B., and Al-Siyabi, H., (2002) A Comparative Evaluation of Various Additives Used in the Stabilization of Expansive Soils, Geotechnical Testing 25(2), 199–209;
(2) Anil Kumar Sharma and P. V. Sivapullaiah (2012) Improvement of Strength of Expansive Soil with Waste Granulated Blast Furnace Slag, Geo-congress 2012. March 25-29, 2012, Oakland, California, Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechnical Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121, 3920-3929

Alkalmas lehet-e homoktalajok javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

A laza homokos talajok esetében normalizálhatja a szemcseméret-eloszlást.

Alkalmas lehet-e eróziógátlásra?
Igen
Indoklás, referenciák

Jó vízfelvevő képesség, SiO2 tartalom, puzzolán aktivitás (1), (2), (3).

(1) Kavak, Aydın; Bilgen, Gamze; Capar, Omer Faruk (2011) Using Ground Granulated Blast Furnace Slag with Seawater as Soil Additives in Lime-Clay Stabilization, Journal of ASTM International, Volume 8, Issue 7 DOI: 10.1520/JAI103648;

(2) Al-Rawas, A. A., Taha, R., Nelson, J. D., Al-Shab, T. B., and Al-Siyabi, H., (2002) A Comparative Evaluation of Various Additives Used in the Stabilization of Expansive Soils, Geotechnical Testing 25(2), 199–209;

(3) Rakshya Shrestha (2008) Soil Mixing: A Study on ‘Brusselian Sand’ Mixed with Slag Cement Binder, Master Dissertation, University of Ghent, University of Brussle http://phylares.vub.ac.be/Thesissen/2008%20Rakshya%20Shrestha.pdf Accessed 30. May 2012

Alkalmas lehet-e savanyú talajok javítására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e sós és szikes talajok javítására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok mozgékonyságának, hozzáférhetőségének csökkentésére?
Igen
Indoklás, referenciák

(1) Ed Barth; Bruce Sass; Sandip Chattopadhyay (2007) Evaluation of Blast Furnace Slag as a Means of Reducing Metal Availability in a Contaminated Sediment for Beneficial Use Purposes, Soil and Sediment Contamination: An International Journal 16(3) p. 281-300, DOI: 10.1080/15320380701285683; (2) Tamiji Yamamoto, Satoshi Asaoka (2010) Blast furnace slag can effectively remediate coastal marine sediments affected by organic enrichment, Marine Pollution Bulletin, 60 (4), 573–578

Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok mobilitásának, hozzáférhetőségének növelésére?
Nem
Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok bonthatóságának, fizikai, kémiai, biológiai degradációjának fokozására?
Nem
Alkalmas lehet-e geotechnikai elemek előállítására?
Igen
Indoklás, referenciák

A porózus habsalak megköti a foszfort vizes oldatból (1)
(1) Lu et al.(2008) Mechanisms of phosphate removal from aqueous solution by blast furnace slag and steel furnace slag, J Zhejiang Univ Sci A 9(1):125-132, ISSN 1862-1775; (2) Tamiji Yamamoto, Satoshi Asaoka (2010) Blast furnace slag can effectively remediate coastal marine sediments affected by organic enrichment, Marine Pollution Bulletin, 60 (4), 573–578

Hasznosítással összefüggő kockázatok

Ahol a különböző eljárások végtermékeként keletkezett salakokat (nagyolvasztói salak és acélműi salak) vegyesen rakták le, és a későbbiekben fel akarják dolgozni, mert szemre a salaktípusok egymástól nem különböztethető meg, a duzzadás mértékét meg kell vizsgálni.A vasgyártás során alkalmazott salakképző anyagok (mészkő, dolomit) radioaktív elemtartalmának köszönhetően a nagyolvasztói, valamint az acélműi salak egyaránt tartalmazhat radioaktív elemeket (U, Th, K), melyeknek koncentrációját a salak hasznosítása előtt meg kell határozni (1, 2). Referencia: (1) M.N. Salagean, A.I. Pantelica, I.I. Georgescu, M.I. Muntean (1999) Neutron activation analysis of some building materials, Czech. J. Phys. 49 (S1) 355–358; (2) B. Das, S. Prakash, P.S.R. Reddy, V.N. Misra (2007) An overview of utilization of slag and sludge from steel industries, Resources, conservation and recycling 50(1), 40–57.

Adatlap azonosító (eredeti)
1198
Bevivő
Vaszita Emese
Státusz
Publikált
Adatlap típusaHulladék / melléktermék felmérés
Létrehozás
Módosítás