Räjähdevalmistaja FORCIT halusi osana vastuullistyötään kehittää prosessin, jonka avulla emulsioräjähteiden elinkaaren aikana syntyvä, muutoin käyttöön kelpaamaton ammoniumnitraatti voitaisiin ottaa talteen ja käyttää uudelleen raaka-aineena räjähteiden tuotannossa. VTT auttoi FORCITia löytämään ratkaisun, jolla on sekä ympäristö- että taloudellisia etuja.
Lyhyesti
Haaste: Tietyt ammoniumnitraattia sisältävät emulsioerät joudutaan käyttöön kelpaamattomana hylkäämään ja hävittämään.
Kehitys: Uusi tapa erottaa ammoniumnitraatti hylätystä emulsiosta ja kierrättää se takaisin prosessiin.
Hyöty: FORCIT voi hyödyntää arvokasta raaka-ainetta kestävästi pienentäen samalla ympäristökuormitusta.
FORCIT Explosives – johtava kumppani siviiliräjähteiden ja niihin liittyvien palvelujen alalla – on yksi suomalaisen FORCIT konsernin liiketoiminta-alueista. Yritys tarjoaa räjäytyksiin ja louhinnan ympäristövaikutusten arviointiin liittyviä palveluja ja osaamista. FORCIT Explosivesin laajaan tuotevalikoimaan kuuluvat louhintaräjähteet sekä niihin liittyvät palvelut koko louhintahankkeen elinkaaren ajalle, aina suunnittelusta käyttämättömien räjähteiden hävittämiseen saakka.
VTT:n resurssien hyödyntäminen mahdollisti sen, että pystyimme systemaattisesti testaamaan laajan määrän mahdollisia menetelmiä erotusprosessiin.
Kaikki irti raaka-aineista
FORCIT on tehnyt investointeja hiilijalanjälkensä pienentämiseksi edistääkseen konsernin tavoitetta olla toiminnassaan hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Osa tätä pyrkimystä on kierrätyksen osuuden nostaminen. Kierrätyksen osuus konsernissa kasvoi jo vuonna 2023 merkittävästi 29 prosentista 52 prosenttiin.
FORCIT Explosivesin kehityspäällikkö Timo Halmeen mukaan emulsioräjähteiden tuotantoprosessissa käytetään pääraaka-aineena ammoniumnitraatin ja veden liuosta. Osa emulsioräjähteistä päätyy tuotteen elinkaaren aikana käyttökelvottomaksi sivuvirraksi, joka hävitetään polttamalla.
"Emulsiossa on paljon ammoniumnitraattia, joka on arvokas raaka-aine, ja itse hävittämisprosessi on kallis eikä erityisen kestävä – siihen sisältyy kuljetus Ruotsissa sijaitsevaan laitokseen, jossa sivuvirta nykyisin poltetaan. Tällaisen materiaalin polttamiseen liittyy myös turvallisuusriskejä. Siksi olemme jo vuosia tutkineet ammoniumnitraatin talteenottoa emulsiosta, jotta se voidaan kierrättää prosesseissamme", Halme kertoo.
FORCIT Explosivesin laboratoriopäällikkö Laura Pitkäjärvi johti alun perin yrityksen omaa tutkimusta sopivien menetelmien löytämiseksi ammoniumnitraatin erottamiseen. Tutkimuksen vieminen seuraavalle tasolle vaati kuitenkin lisää henkilö- ja laiteresursseja.
"Aiemmissa hankkeissa menestyksekkäästi tekemämme yhteistyön ja heidän kemiallisten prosessien ja erotustekniikoiden asiantuntemuksensa perusteella päätimme kysyä asiaa VTT:ltä. VTT:n resurssien hyödyntäminen mahdollisti sen, että pystyimme systemaattisesti testaamaan laajan määrän mahdollisia menetelmiä erotusprosessiin", Pitkäjärvi kertoo.
Kattavat testit seuloivat parhaan ratkaisun
Tutkimushankkeen aikana VTT tarjosi FORCITille:
Syvällistä asiantuntemusta kemiallisista prosessi- ja erotustekniikoista
Resursseja laajan kemiallisten ja fysikaalisten erotusmenetelmien valikoiman testaamiseen
Monipuoliset testitilat
Laitteistot prosessin skaalaamiseksi pilottitasolle.
Tutkija Hanna Kyllönen VTT:ltä toteaa, että hanke oli helppo käynnistää FORCITin pohjatyön perusteella ja sen jälkeen hyödyntää VTT:n resursseja erotusprosessin testaamiseen ja skaalaamiseen laboratoriotasolta pilottivaiheeseen.
"Laatu oli FORCITille turvallisuuden ohella ratkaiseva kysymys. Suurin huoli kohdistui siihen, olisiko kierrätettävä ammoniumnitraatti riittävän puhdasta. Yhdessä onnistuimme löytämään lukuisista testatuista menetelmistä parhaan mahdollisen ratkaisun ja todistimme, että ammoniumnitraatin talteenottoprosessi toimi pilottitasolla", Kyllönen sanoo.
En tiedä, olisimmeko koskaan päässeet tähän pisteeseen yksin, emmekä ainakaan näin nopeasti ilman VTT:n apua.
Ympäristö- ja taloudelliset tavoitteet täyttyivät
Arvioidessaan VTT-kumppanuuden etuja FORCITin Halme nostaa esiin, että yhteistyön ansiosta hanke eteni selvästi tehokkaammin.
"En tiedä, olisimmeko koskaan päässeet tähän pisteeseen yksin, emmekä ainakaan näin nopeasti ilman VTT:n apua. Heidän asiantuntevat resurssinsa kemiallisessa prosessitekniikassa ja erotusmenetelmissä nopeuttivat projektia merkittävästi", Halme arvioi ja lisää, että projekti auttoi myös valmistautumaan räjähteiden hävittämistä koskevan sääntelyn mahdolliseen kiristymiseen.
VTT:n tutkija Antti Grönroos korostaa, että FORCIT on yksi niistä yrityksistä, joiden kanssa on ollut erityisen helppoa tehdä yhteistyötä.
"Meillä oli hyvä luottamus toisiimme – jaoimme kaiken avoimesti ja pystyimme keskustelemaan myös vaikeista asioista. Tämä teki projektissa työskentelystä todella sujuvaa", Grönroos iloitsee.
Onnistuneen pilottivaiheen jälkeen Halme kertoo, että FORCIT laatii nyt suunnitelmia täysimittaiselle laitokselle. Tämän ohella yritys harkitsee jo seuraavia yhteisiä tutkimushankkeita, jotka keskittyisivät muiden sivuvirtajakeiden kierrätykseen. Tämä on merkki siitä, että FORCIT on ollut tyytyväinen tuloksiin. Prosessi on vieläpä osoittautunut pilottivaiheessa taloudellisesti lupaavaksi.
"Tämä hanke on osoittanut, että ympäristöystävällisen vaihtoehdon valitseminen ei ole aina tuntuvasti kalliimpaa. Tässä tapauksessa olemme onnistuneet yhdistämään ympäristöarvot kustannustehokkaaseen, kaupallisesti järkevään ratkaisuun", kommentoi VTT:n asiakkuuspäällikkö Tuomas Pinomaa.
Jos olet mukana FinnMateria-messuilla 6.–7.11., nähdään ständillä B-304! Lue lisää FinnMaterian painopisteistämme, eli kestävästä prosessiteollisuudesta ja louhintametallurgiasta, täältä.
