Ruostumattoman teräksen kierrätys

Ruostumaton teräs on lähes sataprosenttisesti uudelleenkäytettävää ja on siten yksi eniten kierrätetyistä arjen materiaaleista. Romutetun ruostumattoman teräksen uusiokäytöstä on siis suuresti etua.

Ruostumaton teräs on monikäyttöinen materiaali. Sitä käytetään esimerkiksi meijereissä, teurastamoissa, panimoissa ja lääketehtaissa sekä kotitalouksissa. Sitä käytetään niin vaativissa olosuhteissa ja käyttötarkoituksissa, kuin myös koristetarkoituksissa ja rakennusarkkitehtuurissa sen kestävyyden ja esteettisyyden vuoksi.

Mitkä kaikki päätyvät romumetalliksi?

Kotitalouksista peräisin olevan metallijätteen kierrätyksen lisäksi ruostumattoman teräksen romumetallia saadaan myös teollisuudesta, kuten:

• Käytöstä poistetut tuotantolaitteiden säiliöt ja putkistot
• Tuotannosta aiheutuvat lävistämis- ja leikkuujätteet
• Sorvauksesta ja muusta metallityöstöstä syntyvät lastut
• Hitsauksessa käytettävien lisäaineiden ylijäämät
• Taipuneet ja vääntyneet levyt sekä putkirakenteet

Kierrättämisen perinteet

Kaikenlainen ruostumaton teräs on kierrätettävissä. Kierrätys on olennainen osa teräksentuottajien jätelajittelua. Nykyään tämä koskee muun muassa paperia, pahvia, muovia ja erilaisia metalleja. Muovin kierrätysmahdollisuuksia kehitetään ja parannetaan jatkuvasti. Euroopassa on pitkät perinteet ruostumattoman teräksen romun keräämisestä ja kuljettamisesta terästehtaille uusiokäytettäväksi, missä romu hyödynnetään tuotantoon muun materiaalin kanssa.

Yksi ruostumattoman teräksen kierrättämisen vahvuuksista verrattuna muihin materiaaleihin on, että kaikkien ruostumattomien teräslaatujen tarkka standardointi. Tämän ansiosta eri laadut voidaan sulattaa samaan aikaan. Sulatusprosessin aikana ruostumaton teräs puhdistuu, sillä kaikki orgaaninen aine palaa pois 1500-asteisessa sulassa teräksessä.

Kierrätysprosessi 

Kierrätysprosessi on melko yksinkertainen: teräksen valmistaja kerää kaikki lastut, leikkuujätteet ja muut romuksi kelpaavat pienkappaleet talteen. Kun keräysastia on täynnä, sen sisältö viedään romutettavaksi. Ruostumattomasta teräksestä saatu romu on tärkeää pitää erillään pehmeämmistä metalleista, kuten messingistä. Messinki on kuparin ja sinkin seos, ja se sisältää tyypillisesti yli 30 % sinkkiä ja jopa 3-4 % lyijyä. Molemmat näistä voivat vahingoittaa ruostumattoman teräksen mekaanisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

 

Seuraavaksi suoritetaan karkea lajittelu magneettisiin ja ei-magneettisiin teräksiin. Tämän jälkeen käytetään PMI-analysaattoria, joka on erittäin hyödyllinen väline teräslaatujen lajittelussa. PMI-analysaattori analysoi materiaalin muutamassa sekunnissa ja näyttää tärkeimpien seosaineiden pitoisuudet. Analysoimiensa tietojen perusteella saadaan pohja romumetallin tarkemmalle hinnoittelulle.

Nikkelipitoisuudella on suuri vaikutus siihen, onko teräs magneettinen (austeniittiset) vai ei-magneettinen (martensiittiset / ferriittiset). Romuhinta on korkeampi ei-magneettisille, nikkeliä sisältäville teräksille kuin muille seoksille, ja tämä johtuu nimenomaan korkeasta nikkelipitoisuudesta. PMI-analysaattorin avulla tehtävää karkeaa lajittelua ei tehdä pelkästään hinnan määrittelemisen vuoksi, vaan myös kierrätysprosessin seuraavia vaiheita varten.

Tehtaalla romu sulatetaan ja valetaan uusiokäyttöä varten. Ruostumattoman teräksen karkea lajittelu austeniittisiin sekä martensiittisiin / ferriittisiin varmistaa, että romu vastaa aina miltei täysin suunniteltua terässeosta, mutta ei koskaan sataprosenttisesti. Sulan teräksen koostumus vaatii yleensä jonkin verran säätämistä lisäämällä seosaineita, kuten kromi, nikkeli, molybdeeni ja titaani sekä poistamalla epätoivottuja, kuten rikki, fosfori ja hiili. Tämä suoritetaan yleensä lisäämällä alkuaineet niin sanottuina esiseoksina eikä niinkään puhtaina alkuaineina. Kromi lisätään yleensä kromi-rautaseoksena kromipitoisuuden ollessa noin 50-80 %. Mangaani, nikkeli ja molybdeeni lisätään niin ikään rautaseoksessa. Ranskalainen Ugitech on kuitenkin onnistunut tuottamaan ruostumatonta terästä sataprosenttisesti kierrätysmateriaalista erittäin tarkan romulajittelun ja ylimääräisen sulatusprosessin avulla.

Ruostumattoman teräksen romun kierrätysasteen kasvaminen on johtanut siihen, että kuparin ja molybdeenin pitoisuudet ovat myös kasvaneet, vaikkakin asteittain. Jotkin seokset, kuten 1.4501, 1.4507, 1.4542 ja 1.4567, sisältävät 1-4 % kuparia standardin mukaisesti. Kun näistä laaduista romutettua materiaalia sekoitetaan muusta ruostumattomasta teräksestä peräisin olevaan romuun, useammat näistä saaduista uusiomateriaaleista sisältävät 0,2-0,4 % kuparia. Suurempi kuparipitoisuus kertoo siis siitä, että materiaali on kierrätetty uusiokäyttöön tehtaalla.

Kupari lisää korroosiokestävyyttä pelkistävissä hapoissa, kuten rikkihapossa, eikä sillä ole epätoivottuja sivuvaikutuksia. Molybdeeni toimii hyvin kaikenlaista korroosiota vastaan jopa pieninä määrinä, sillä kuparia tai molybdeenia ei esiinny 1.4307-laadun standardeissa.

Ruostumattoman teräsromun kierrätys on suuri etu materiaalin koko arvoketjulle. Tehtaiden kustannustehokkuus parantuu merkittävästi kun ne käyttävät uusiokäytettyä romua malmin sijaan. Tämän lisäksi tuotanto kuormittaa vähemmän maailman luonnonvaroja ja lopputuote – ruostumaton teräs – on vähemmän riippuvainen yksittäisten raaka-aineiden hinnanvaihteluista, sillä erityisesti nikkeli ja molybdeeni ovat melko kalliita.

Kierrätysaste ja hiilidioksidipäästöt

Eräiden Euroopan suurimpien terästehtaiden, ranskalaisen Ugitechin ja Aperamin sekä espanjalaisen Acerinoxin, mukaan ruostumattoman teräksen kierrätysaste on noin 80-90 %. Täten ruostumaton teräs on yksi kierrätetyimmistä materiaaleista Euroopassa.

Tässä asiassa eurooppalainen ja aasialainen teräs eroavat toisistaan. Aasiassa ruostumattoman teräksen romun uusiokäyttö on paljon vähäisempää, jonka lisäksi kuljetusmatkat ovat pidempiä ja aiheuttavat omalta osaltaan lisää päästöjä. Kaiken kaikkiaan Kaukoidästä peräisin olevan ruostumattoman teräksen hiilidioksidipäästöt ovat huomattavasti suuremmat eurooppalaiseen materiaaliin verrattuna.

Ruostumattoman teräksen kierrättämisen hyödyt

Ruostumattoman teräksen kierrättämisestä on pelkkää etua, muun muassa:

• Matalammat hiilidioksidipäästöt: Kun romumetallin käyttöaste on 80 %, tuhannen kilon ruostumattoman teräksen valmistamisesta aiheutuu noin 1,1 tonnia CO₂-päästöjä. Jos romumetallin käyttöaste on 10 %, saman määrän valmistamisesta aiheutuu jopa noin neljä tonnia CO₂-päästöjä. (Lähde: CRONIMET Envirotec GmbH)
• Luonnonvarojen säästyminen: Neitseellisen materiaalin louhimisen tarve vähenee merkittävästi ja tämä säästää arvokkaita luonnonvaroja
• Vähemmän saastumista: Kun kaivosteollisuudelle on vähemmän tarvetta, se vähentää luonnon ja erityisesti vesistöjen kuormitusta monista raskasmetalleista ja haitallisista kemikaaleista, kuten rikkidioksidi, hiilidioksidi, öljy ja pöly
• Energiaa säästyy huomattava määrä, kun malmista ei tarvitse louhia metalleja, kuten oksideja ja sulfideja

Miksi sitten ruostumattoman teräksen valmistuksessa ei käytetä pelkästään romua?

Tähän on kaksi syytä:

Ensinnäkin, uuden ja kierrätettävän materiaalin sulatusprosessi ovat erilaiset. Toiseksi, kestää keskimäärin 40-50 vuotta kunnes käytetty ruostumaton teräs tulee elinkaarensa päähän ja palautetaan takaisin sulatukseen. Pelkästään Kiina tuottaa yli puolet maailmassa käytetystä ruostumattomasta teräksestä. Suurin vaikutus globaaleihin hiilidioksidipäästöihin on Kiinan toimet ruostumattoman teräksen kierrättämisessä.

Kestää vielä 20-30 vuotta, kunnes Kiinalla ja muilla Aasian mailla on riittävästi romua uusiokäyttöön, jotta ruostumattoman teräksen tuotannosta aiheutuviin hiilidioksidipäästöihin voidaan vaikuttaa toden teolla. Aasiassa teollisuus alkoi myöhemmin esimerkiksi Eurooppaan verrattuna, ja siksi myös romua saadaan vasta myöhemmin.