Kriitilised toormed ja keemilised väärindamisprotsessid

Haruldaste muldmetallide ekstraheerimine ioonsete vedelikega

Haruldaste muldmetallide nõudlus kasvab lähiaastail märkimisväärselt. Neid on vaja nii keemiatööstuse katalüsaatorites, rohelise energiatehnoloogia seadmetes kui ka meditsiinis ja valgusallikates. Haruldaste muldmetallidega on seotud suured tarneriskid, mistõttu on äärmiselt oluline arendada tootmismeetodeid, mis nende kättesaadavust parandaks.

Projekti eesmärk on välja töötada uudne astmeline meetod ioonsete vedelike või nende segudega haruldaste muldmetallide ekstraheerimiseks happelistest fosforiidi vesilahustest ja juurutada energiasäästlik ning vähem reovett tekitav eraldusmeetod. Praegu puudub maailmas ioonsete vedelikega ekstraheerimise tervikahela skeem, mis võimaldaks keskkonda säästvalt eraldada komplekssetest toorainetest ning rikastatud maakidest puhaste komponentidena nii kõiki haruldasi muldmetalle kui ka skandiumi ja ütriumi. Projekti tulemused aitaks seda kitsaskohta lahendada.

Haruldaste muldmetallide elektrokeemiline sadestamine ja nanopulbrite tootmine

Üleminek taastuvenergiale nii energeetika kui tööstussektorites vajab üha enam geoloogiliste resursside kasutuselevõttu ja alternatiivseid, looduskeskkonda vähem saastavaid tehnoloogiaid nende väärindamisel. Eestis on üheks selliseks toormeks fosforiidi maak, milles sisaldub ka arvestatav kogus haruldasi muldmetalle. Nende eraldamine võimaldaks nii Eestis kui ka Euroopa Liidus arendada tööstust, mis sõltub eelkõige haruldaste muldmetallide toorme olemasolust.

Projekti eesmärk on töötada välja raskete ja kergete haruldaste muldmetallide elektrokeemiline sadestustehnoloogia, kasutades selleks energiatõhusaid ioonseid vedelikke ja nende segusid. Selleks rakendatakse haruldaste muldmetallide eraldiste kontsentraate, mida on võimalik lahutada kaaselektrolüüsi teel. Elektrokeemilised sadestised puhastatakse redutseerivas gaasikeskkonnas nanopulbrite saamiseks.

Haruldaste muldmetallide ekstraheerimisel on peamiseks toormeks Eesti fosforiidimaak, aga ka Eesti kunagise fosforiiditööstuse jäätmed, samuti sobivad mineraalse tooraine jäägid, mis on tekkinud Ida-Virumaa mineraalsete toormete keemilisest ekstraheerimisest. Uus meetod oleks seni kasutusel olevatega võrreldes 2–5 korda energiasäästlikum ning toodaks 10 korda vähem reovett.

Samuti sobiks see kasutamiseks ka väiksematele tootmisettevõtetele.

Ida-Virumaa mineraalsete jäätmete väärindamise tehnoloogiad

Eesti põlevkivitööstuses on aastakümnete jooksul kuhjunud suures koguses jäätmeid nii kaevandustegevustest kui ka põlevkivi töötlemisest. Suurima osa neist moodustavad eri päritolu ja koostisega hüdratiseerunud põlevkivituha setted. Põlevkivitööstuse tuhajäätmete taaskasutus on olnud väga piiratud. Kasutust leiab vähem kui 5% aasta jooksul tekkivast tuhast. Ladestatud tuhajäätmete väärindamisega pole eriti tegeletud.

Projekti peamine eesmärk on leida viise põlevkivitööstuses ladestatud jääkmaterjalide kasutamiseks sekundaarse toormena kõrge lisandväärtusega sideainete ja ehitusmaterjalide tootmiseks. Selleks keskendutakse ladestatud tuha- ja aheraine jäätmete mehaanilis-keemilisele reaktiveerimisele, võimaldades jäätmete taaskasutust alternatiivsete leelisaktiveeritud sideainetena. See aitab vähendada nii uute maavarade kaevandamise vajadust kui ka seniste tsemendil põhinevate sideainete tootmisprotsesside keskkonnajälge.

Ida-Virumaa tahkete tööstusjäätmete levik, omadused ja taaskasutuse võimalused

Ida-Virumaal on koondatud umbes miljard tonni põlevkivitööstuse jäätmeid, mille (taas)kasutus on väike, kuid mis võiks ja peaks olema väärtuslik sekundaarne toore eri tööstusharudele. Samas raskendab nende jäätmete kasutuselevõttu tõsiasi, et need on eri päritolu, koostise ja arengulooga.

Meie projekt tegeleb Ida-Virumaa tahkete tööstusjäätmete koostise ja heterogeensuse süsteemse uurimisega. Koostame ülevaate jäätmetest ja uurime koostöös ettevõtetega parimaid võimalusi nende väärindamiseks nii keemiatööstuses kui ka ehitusmaterjalide tootmisel või täitematerjalina kasutamisel.

Projekti lõpuks peab olema selge ülevaade eri jäätmetüüpide kogustest ja koostisest. See aitab jõuda selgusele, millised on tööstusjäätmete väärindamiseks sobilikemad tehnoloogiad ja nende majanduslik potentsiaal. See võiks olla väärtuslik info ettevõtetele Ida-Virumaal investeeringute tegemiseks ja tootmisega alustamiseks.