Zasoby metali nieżelaznych stale się zmniejszają. Recykling cynku, aluminium i ołowiu staje się więc koniecznością.

Bolączką dzisiejszych czasów jest obawa o wyczerpanie złóż surowcowych, gdy zapotrzebowanie na nie wciąż rośnie. Pojawia się także problem niedostatecznego eksploatowania zasobów metali. Szacuje się, że wartość niewykorzystanych zasobów na naszym kontynencie, znajdujących się na głębokości 500-1000 m, wynosi ok. 100 mld euro. Zagospodarowanie tego potencjału Europy mają zagwarantować unijne programy, do których należy zaliczyć np. Horizon 2020 czy Europejskie Partnerstwo Innowacji na rzecz Surowców (European Innovation Partnership on Raw Materials). Tymczasem jedną z metod ograniczenia zużycia surowców naturalnych bez ponoszenia dodatkowych kosztów ekonomicznych i środowiskowych jest recykling. Jak informuje Izba Gospodarcza Metali Nieżelaznych i Recyklingu (IGMNiR), ok. 37% globalnej produkcji miedzi i 30% produkcji aluminium pochodzi z recyklingu złomów tych metali, natomiast ponad 30% rocznego zużycia cynku w Europie stanowi cynk wtórny.

Glin o czystości technicznej

Obecnie największe znaczenie w branży metali nieżelaznych ma aluminium. Materiał ten jest lekki, giętki, wytrzymały i nie koroduje. Niestety, produkcja aluminium pierwotnego w Europie wyraźnie spada, za co w głównej mierze odpowiadają rosnące ceny energii elektrycznej. Wysokie koszty energetyczne doprowadziły w 2009 r. do zamknięcia ostatniej w Polsce huty produkującej aluminium pierwotne. Obecnie całość tego typu surowca konsumowanego w kraju pochodzi z importu. ? W Europie jesteśmy skazani na recykling ? powiedział Kazimierz Poznański, prezes IGMNiR, podczas wyjazdu prasowego, zorganizowanego przez Izbę w czerwcu br. do Małopolski. Światowa produkcja aluminium wtórnego (z recyklingu złomów i odpadów) w ciągu ostatnich 50 lat wzrosła dwudziestokrotnie ? z 1 mln ton do 20 mln ton w skali roku. Co ciekawe, zaletą recyklingu aluminium jest efektywność energetyczna ? do produkcji aluminium wtórnego potrzeba 20 razy mniej energii niż do produkcji pierwotnego materiału. Pozwala to ograniczyć emisję CO2 do atmosfery aż o 90 mln ton rocznie. Ponadto recykling aluminium to nie tylko alternatywa dla importu surowca czy dbałość o środowisko naturalne, ale również biznes.

Cenny odpad własny

Kęty to miasto położone w malowniczej dolinie rzeki Soły, o charakterze handlowo-przemysłowym, gdzie swe siedziby ma kilka dużych przedsiębiorstw powiązanych z branżą aluminiową. Jedną z nich jest Grupa Kęty, obecna na polskim rynku od ponad 60 lat, specjalizująca się w produkcji profili i komponentów aluminiowych, wykorzystywanych w rozwojowych sektorach gospodarki (budownictwo, motoryzacja, elektrotechnika, transport szynowy, lotnictwo). Zarząd Grupy zdecydował się uchylić rąbka tajemnicy i w połowie czerwca br. zorganizował spotkanie, na którym grupa dziennikarzy mogła z bliska zapoznać się z działalnością przedsiębiorstwa. Jak można było się dowiedzieć, podczas produkcji w zakładzie powstaje aluminiowy odpad technologiczny, który jest ponownie w niej wykorzystywany. Zarówno złomy, jak i odpady technologiczne z aluminium w pełni nadają się do recyklingu, bez wpływu na jakość i właściwości wyrobów z wtórnego aluminium. Nic nie może się zmarnować ? materiał ma swoją unikatową wartość.

? Naszym podstawowym surowcem jest aluminium pierwotne, ale wykorzystujemy przede wszystkim własny odpad, który ze względu na swoje właściwości doskonale nadaje się do przetopu, produkcji wlewków aluminiowych dla pras i ponownego wykorzystania w procesie wyciskania skomplikowanych profili aluminiowych. Co więcej możemy powiedzieć, że materiał pochodzący z recyklingu, w zależności od notowań na giełdzie, jest dla naszego przedsiębiorstwa nawet bardziej wartościowy aniżeli aluminium pierwotne, ponieważ własny odpad technologiczny jest już odpowiednio skomponowany ? zaznaczył Piotr Wysocki, zastępca dyrektora generalnego Grupy Kęty. W recyklingu aluminium firma stosuje wewnętrzny odpad technologiczny oraz zewnętrzne złomy aluminiowe, z których po uzupełnieniu czystym aluminium i dodatkami stopowymi (m.in. magnez i krzem), odlewane są wlewki aluminiowe, stanowiące podstawowy materiał do wyciskania profili aluminiowych. Wyroby wyciskane mają skomplikowane przekroje i zawężone tolerancje. W kolejnych etapach produkcji są obrabiane i fabrykowane w celu montażu komponentów oraz detali aluminiowych, używanych m.in. jako części i akcesoria samochodowe. Grupa Kęty nie tylko wykorzystuje technologiczne odpady  aluminiowe  powstające  podczas produkcji (odpad pojawia się również przy okazji badań jakościowych przeprowadzanych w tutejszym Centrum Badawczo-Rozwojowym), ale także pozyskuje je od swoich klientów (odpady powstające z procesów poprodukcyjnych). Towarzyszą temu rygorystyczne wymagania co do jakości kupowanego złomu. Do produkcji profili aluminiowych wykorzystywanych jest 36% aluminium pierwotnego, 50% segregowanego odpadu własnego (z uwagi na różne stopy w obiegu na terenie zakładu), 7,5% złomów pochodzenia obcego, a  6,5% stanowią dodatki stopowe (magnez, krzem, chrom, mangan).

Właściwości materiału, ale także zrównoważony rozwój i społeczna odpowiedzialność w ochronie środowiska sprawiają, że aluminium stale zyskuje na znaczeniu. W samej branży motoryzacyjnej widać duże zainteresowanie tym surowcem. Zastosowanie stopów aluminium pozwala obniżyć wagę komponentu o połowę. Obecnie w przeciętym samochodzie osobowym znajduje się ok. 140 kg aluminium, podczas gdy jeszcze 10 lat temu było to 90 kg. Mniejszy ciężar auta to mniejsza ingerencja w środowisko naturalne ? ograniczenie ciężaru samochodu o 100 kg pozwala zmniejszyć spalanie paliwa o 0,3 litra na 100 km i emisję CO2 o 9 g/km.

Cynk i ołów

Światowa produkcja ołowiu kształtuje się na poziomie blisko 11 mln ton rocznie. Pokaźną grupę źródła surowcowego w postaci ołowiu rafinowanego stanowią złomowane akumulatory kwasowo-ołowiowe (samochodowe i przemysłowe). Więcej, bo 12 mln ton w skali roku, produkuje się na świecie cynku. Metal ten jest najczęściej stosowany do ocynkowania konstrukcji stalowych. Aż połowa światowej produkcji służy do galwanizacji elementów stalowych, chroniąc powierzchnie przed korozją i przedłużając ich żywotność od trzech do pięciu razy. Pokaźna część zasobów przeznaczana jest do produkcji bieli cynkowej, powszechnej przy wytwarzaniu m.in. opon samochodowych, farb i lakierów, a także do produkcji mosiądzu, z którego następnie robi się m.in. armaturę łazienkową, okucia budowlane czy też amunicję. Około 2 mln ton cynku zużywa się w samej Europie. W przybliżeniu, ponad 30% rocznego zużycia cynku na naszym kontynencie stanowi cynk wtórny. Głównymi jego źródłami są m.in. odpady z procesu cynkowania, stare pokrycia dachowe i inne materiały z blachy cienkiej, nieżelazne elementy złomowanych samochodów oraz pyły z wytwarzania stopów miedzi. Zarówno cynk, jak i ołów produkowane są w Hucie Cynku ?Miasteczko Śląskie? (HCM).

Z tradycją

Na terenach leśnych Miasteczka Śląskiego, poza obszarem budownictwa mieszkaniowego, w 1960 r. ? w oparciu o licencję angielskiej firmy Imperial Smelting Processes z Bristolu ? rozpoczęto budowę huty cynku. Rozruch pierwszego pieca przewałowego do produkcji tlenku cynku nastąpił sześć lat później, a w 1968 r. wykonano pierwszy wytop cynku i ołowiu z pieca szybowego. Przebywając w zakładzie, można poczuć ducha czasu i wyobrazić sobie produkcję metali sprzed wieku. Dziś, mimo przejściowych problemów, HCM w dalszym ciągu funkcjonuje, produkując w ciągu roku 75-80 tys. ton cynku, ok. 20 tys. ton ołowiu, 25 ton metalu Dore?a oraz 450-500 t kadmu. ? Huta uratowała się od zamknięcia, ponieważ jako pierwsi na świecie przeszliśmy z materiałów siarczkowych na materiały pochodzące w 100% z recyklingu ? zauważył podczas wizyty dziennikarzy Mirosław Indyka, prezes Zarządu HCM. ?Pod skrzydłami? grupy kapitałowej Zakładów Górniczo-Hutniczych ?Bolesław? przedsiębiorstwo unowocześnia się i dąży do zwiększenia produkcji. Obecnie trwa II etap rozbudowy oddziału rafinacji cynku poprzez realizację zadania inwestycyjnego pn. ?Rozbudowa instalacji odzysku odpadów cynkowych w Hucie Cynku ?Miasteczko Śląskie? SA o dodatkowe trzy kolumny redestylacyjne?. Celem przedsięwzięcia jest uzyskanie możliwości zarówno produkcji cynku wyłącznie w gatunku Special High Grade (SHG), jak i przerobu materiałów odpadowych cynkonośnych i niebezpiecznych.

Huta do wytwarzania ołowiu i cynku pierwotnego z ich koncentratów, odpadów oraz złomów wykorzystuje piec szybowy ISF (Imperial Smelting Furnace). Dzięki tej technologii w jednym ciągu technologicznym powstają zarówno cynk, jak i ołów. HCM, jako jedyna huta w Europie, otrzymuje cynk metodą pirometalurgiczną (mniej popularną od metody hydrometalurgicznej, m.in. z uwagi na wysokie koszty koksu).

Na początku procesu produkcji koncentraty cynku i ołowiu są spiekane w celu usunięcia siarki, w wyniku czego powstaje spiek. Następnie do spieku dodaje się podgrzany koks oraz złomy, co stanowi wsad do pieca szybowego. Z tymi surowcami wdmuchiwane jest powietrze, wzbogacane tlenem, które w wyniku reakcji z koksem wytwarza tlenek węgla. Następuje wzrost temperatury i topnienie wsadu. Wytwarza się wówczas nie tylko ołów, ale również cynk w postaci pary, która podlega skropleniu, zbierając się w zbiorniku jako cynk surowy, który następnie trafia do oddziału rektyfikacji cynku. W procesie rektyfikacji produkowany jest cynk SHG ? najczystszy produkowany na świecie gatunek cynku, o próbie 99,995%, oraz cynk GOB (ang. Good Ordinary Brand) z dodatkiem ołowiu, przeznaczony do produkcji mosiądzu. Równolegle ołów surowy kierowany jest do rafinerii, gdzie uzyskuje czystość 99,985%. Zarówno ołów, jak i cynk zarejestrowane są na Londyńskiej Giełdzie Metali. Na różnych etapach produkcji metali powstaje również gips oraz 97-procentowy kwas siarkowy, będące produktami handlowymi.

RECepta dla rynku

Postęp technologiczny nierozerwalnie łączy się z wykorzystywaniem metali nieżelaznych. Tych jednak zaczyna brakować. Sytuacji na rynku nie poprawiają nieuczciwa konkurencja, ograniczenia przywozu surowców do naszego kraju i ?ucieczka? wartościowych metali z Europy m.in. do Chin i Emiratów Arabskich, przez co ceny koncentratów są coraz wyższe. Wizyta zarówno w zakładzie Grupy Kęty, jak i w Hucie Cynku ?Miasteczko Śląskie? pozwala zrozumieć istotę i cel recyklingu, przypomina bowiem dobrze znaną zasadę, że dobre praktyki trzeba wspierać i promować.

 

Judyta Więcławska

 

Od redakcji

Wizytę w zakładzie Grupy Kęty oraz w Hucie Cynku ?Miasteczko Śląskie? w dniach 11-12 czerwca br. zorganizowała dla dziennikarzy Izba Gospodarcza Metali Nieżelaznych i Recyklingu.