Smältelektrolys
Swerea MEFOS

Metallframställning genom smältelektrolys kan spara resurser

20 december, 2016

Hugo Carlsson Stiftelse har beviljat 1 100 000 kr till utveckling av ny teknik för att förädla metaller från malmer och restprodukter genom smältelektrolys. Metallframställning genom elektrokemisk sönderdelning skulle eliminera behovet av fossila reduktionsmedel.

Nya rön visar att det finns potential att framställa många av våra vanligaste metaller, till exempel koppar och järn/stål, med hjälp av elektricitet. Förutom dessa metaller kan även speciella metaller för högteknologiska produkter (energitäta batterier, kraftiga magneter och elektronik) utvinnas och återvinnas med smältelektrolys. Redan idag tillämpas elektrolytisk framställning av metaller, men metoden är begränsad till ett fåtal områden.

Idag tillverkas bland annat järn genom att malm och kol hettas upp och järnoxiden i malmen reduceras till järn vilket leder till utsläpp av koldioxid. Med den nya smältelektrolytiska metoden kan man direkt framställa metaller med hjälp av elektricitet från förnybara källor, vilket gör processen CO2-neutral. Temperaturen i den nya processen är också betydligt lägre än vid konventionell metallframställning, vilket ger lägre slitage på utrustningen, och en betydligt enklare hantering. Sammantaget så kommer detta att leda till ett förbättrat resursutnyttjande och en mer hållbar framställning av metaller.

Målet med projektet är att undersöka två lovande metoder för att återvinna metaller från restprodukter samt förädla metaller från malm. Båda metoderna är testade i labbmiljö men har ännu inte bevisats i större skala. Genom att använda den kompetens och den utrustning som har utvecklats på Swerea MEFOS ska metoderna provas i Swerea MEFOS befintliga smältelektrolysceller i skala en till tio liter. Projektet pågår under 2017.

Fakta smältelektrolys och försöksutrustning

Smältelektrolys sker i ett lättsmält medium, t.ex. vanligt bordssalt, som bidrar till jontransport. Materialet, exempelvis malm, tillsätts och en spänning läggs över cellen. Malmen separerar sig till sina joner där ena komponenten förflyttar sig till den andra elektroden. Slutresultatet är att metall fälls ut på ena elektroden och antingen syrgas eller svavel beroende på malmtyp fälls ut på den andra.
 
Försöken genomförs med precisa mätningar av ström och spänning för att kunna utvärdera och styra processen. Förutom utvärdering av elektriska parametrar kommer även produktivitet och produktegenskaper att utvärderas.