Metallien talteenotto ja kierrätys katalyyttien valmistuksen lietteistä ja pesuvesistä
Vuoden 2022 loppupuolella järjestetyn DinexHackathonin tavoitteena on löytää tehokkaampia ratkaisuja, teknologioita ja kumppaneita arvokkaiden platinaryhmän metallien ja harvinaisten maametallien talteenottoon katalyytin valmistusprosessissa syntyvistä nestemäisistä lietteistä ja pesuvesistä, sekä niiden kierrättämiseen takaisin prosessiin.
Dinex Finland Oy valmistaa katalyyttimateriaaleja, jotka sisältävät arvokkaita platinaryhmän metalleja ja harvinaisia maametalleja. Dinex etsii ratkaisuja ja teknologiaa, jonka avulla yritys voi vähentää katalyytin valmistusprosessissa syntyvän jätteen määrää sekä ottaa talteen halutut alkuaineet tuotannon sivuvirroista. DinexHackathonin tavoitteena on löytää tehokkaampia ratkaisuja, teknologioita ja yhteistyökumppaneita arvokkaiden platinaryhmän metallien ja maametallisten alkuaineiden talteenottoon ja kierrätykseen prosessissa syntyvistä nestemäisistä lietteistä ja pesuvesistä. Ihannetapauksessa kaikki nämä alkuaineet saataisiin talteen ja kierrätettäisiin takaisin prosessiin, mikä korvaisi neitseellisten raaka-aineiden tarvetta. Kiertotaloutta parhaimmillaan!
Mistä on kyse?
Dinex Finland Oy valmistaa katalyyttikomponentteja raskaiden kuorma-autojen sekä rakennus- ja maatalousajoneuvojen pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmiin. Dinex käyttää korkealaatuisia platinaryhmän metalleja (platinum group metals, PGM) ja harvinaisia maametalleja (rare-earth elements, REE) katalyyttien valmistuksessa pakokaasujen puhdistukseen. Dinexin käyttämiä platinaryhmän metalleja ovat pääasiassa platina, palladium ja rodium, ja niiden hinnat ovat verrattavissa ja jopa korkeammat kuin kullan maailmanmarkkinahinnat. Dinexin käyttämiä harvinaisia maametalleja taas ovat mm. cerium (tärkein), lantaani, yttrium, praseodyymi ja neodyymi.
Haaste
Osa yhtiön tutkimus- ja kehitystyössä sekä massatuotannossa valmistetuista katalyyttinäytteistä päätyy jätteeksi. Katalyytin valmistusprosessissa syntyvä jäte on joko nestemäisen tukiainelietteen tai pesuveden muodossa. Jäte voi sisältää monenlaisia alkuaineita, mutta niistä mielenkiintoisimpia ja kriittisimpiä Dinexille ovat edellä mainitut platinaryhmän metallit ja harvinaiset maametallit. Dinexillä on tarve löytää tehokkaampia ratkaisuja ja tekniikoita platinaryhmän metallien ja harvinaisten maametallien talteenottoon ja kierrättämiseen, ja ihannetapauksessa kaikki nämä alkuaineet saataisiin talteen edellä mainituista jätteistä eli nestemäisistä tukiainelietteistä ja pesuvesistä, ja kierrätettäisiin takaisin prosessiin korvaamaan neitseellisten raaka-aineiden tarvetta.
Tukiaineliete (englanniksi: washcoat slurry) on käytännössä erilaisten hiukkasten suspensio liuoksessa yhdessä liuenneiden suolojen ja muiden komponenttien kanssa. Katalyytin tyypistä riippuen tukiainelietteet sisältävät pääasiassa alumiinia, ceriumia, zirkoniumia ja voivat sisältää pieniä määriä piitä, titaania, bariumia, lantaania, yttriumia, praseodyymiä, neodyymiä ja platinaryhmän metalleja. Pesuveden koostumus on vastaava kuin tukiainelietteen koostumus, mutta edellä mainittujen alkuaineiden pitoisuus on pesuvedessä alhaisempi kuin tukiainelietteessä.
Tällä hetkellä nestemäinen tukiaineliete ja pesuvedet lähetetään kolmansille osapuolille joko kierrätettäväksi (platinaryhmän metallit) tai hävitettäväksi (kaikki muut alkuaineet). Dinexin intressissä olisi luonnollisesti löytää ratkaisu syntyvän jätteen määrän vähentämiseen sekä näiden metallien tehokkaampaan talteenottoon jo prosessin yhteydessä ennemmin kuin ulkopuolisen jätteenkäsittelijän toimesta.
Huomioitavia asioita
Hackathonin tavoitteena on löytää ratkaisuja ja teknologiaa, jonka avulla Dinex voi vähentää jätteen määrää sekä ottaa talteen platinaryhmän metallit ja harvinaiset maametallit teollisuusjätteistä. Teknisen ratkaisun tulee olla kustannustehokas ja se tulee olla mahdollista toteuttaa prosessin yhteydessä talon sisällä. Nestemäisen tukiaineliete- ja pesuvesijätteen arvioidut määrät ovat välillä 100 kg -1 tn erää kohden. Platinaryhmän metallien ja harvinaisten maametallien (ilman ceriumia) keskimääräiset pitoisuudet nestemäisessä tukiainelietejätteessä voisivat olla välillä 0,05-1 % erää kohden. Cerium-alkuaineen keskimääräiset pitoisuudet nestemäisessä tukiainelietejätteessä voisivat olla välillä 1-10 % erää kohden. Edellä mainittujen alkuaineiden vastaavat pitoisuudet pesuvesissä ovat 10-100 kertaa pienemmät kuin alkuaineiden pitoisuudet tukiainelietteissä. Kierrätettävien metallien lopullisen muodon tulisi mieluiten olla PGM-nitraatteja tai REE-nitraatteja, jotta niitä voidaan käyttää uudelleen Dinexin tuotantoprosessissa.
Mitä Dinex tarjoaa
Hackathonin kautta löydettyjen ideoiden ja ratkaisujen pohjalta voidaan luoda pitkäaikaista yhteistyötä: Parhaille ideoille Dinex tarjoaa mahdollisuuden kaupalliseen kumppanuuteen sekä ratkaisun testaamiseen ja pilotointiin Vihtavuoren tehtaalla. Onnistuneita ratkaisuja ja sovelluksia voidaan skaalata muille Dinexin tehtaille Intiassa, Kiinassa ja Turkissa. Dinex tarjoaa myös kumppanuutta tuotekehitykseen tarvittaessa. Aitoja yhteistyömahdollisuuksia ja kansainvälisiä kumppanuuksia tarjolla!
Olemme erittäin tyytyväisiä tämän hackathonin järjestäjiin, kilpailijoihin ja lopputulokseen. Emme todennäköisesti olisi löytäneet näitä yrityksiä ja heidän ratkaisujaan ilman tätä yhteistyötä.
Ari Väliheikki, tutkija, Dinex Finland
Mikä DinexHackathon?
DinexHackathonin tavoitteena on löytää ratkaisuja ja teknologiaa, jonka avulla Dinex voi vähentää jätteen määrää sekä ottaa talteen haluttuja metalleja teollisuuden sivuvirroista. Hackathonin tavoitteena on löytää tehokkaampia ratkaisuja, teknologioita ja kumppaneita arvokkaiden platinaryhmän metallien ja harvinaisten maametallien talteenottoon katalyytin valmistusprosessissa syntyvistä nestemäisistä lietteistä ja pesuvesistä, sekä niiden kierrättämiseen takaisin prosessiin. Ihannetapauksessa kaikki nämä alkuaineet saataisiin talteen edellä mainitusta sivuvirrasta ja kierrätettäisiin takaisin prosessiin korvaamaan neitseellisten raaka-aineiden tarvetta.
Dinex Finland Oy kehittää katalyyttitukiaineita, joita pinnoitetaan keraamisiin ja metallisiin katalyyttikennoihin. Pinnoitetut katalyyttikennot ovat keskeisiä yksiköitä diesel- ja kaasukäyttöisten moottoreiden jälkikäsittelyjärjestelmissä, joiden avulla muutetaan haitallisia pakokaasupäästöjä, kuten hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja typen oksideja vähemmän haitallisiksi yhdisteiksi, kuten typeksi, vedeksi ja hiilidioksidiksi. Dinex Finland Oy on yksi kansainvälisen Dinex-konsernin tärkeimmistä teknologiakeskuksista, joka tarjoaa uusia katalyyttiratkaisuja ja innovatiivisia tuotteita asiakkaille ja sisaryrityksille. Vihtavuoren toimipisteessä Dinex Finland Oy:llä on tuotekehitystiloja, kuten katalyyttien valmistus- ja testauslaboratorioita, moottorilaboratorio, pilotointilaboratorio, NPI-mittakaavan tuotantoyksiköt ja prototyöpajat.
Dinex Finland Oy on osa maailmanlaajuista tanskalaista Dinex-konsernia, jolla on pitkä kokemus kaupallisista jälkikäsittelyjärjestelmistä jo vuodesta 1982. Dinex on johtava maailmanlaajuinen innovatiivisten pakokaasu- ja päästönhallintatuotteiden ja -ratkaisujen valmistaja ja jakelija erityisesti raskaan liikenteen käyttöön, diesel- ja kaasukäyttöisiin moottoreihin ja teollisuuteen. Jatkuvasti kasvava yli 20 000 osanumeron ja kokonaisten järjestelmien valikoima kattaa laajan valikoiman äänenvaimentimista, antureista ja muista pakokaasutarvikkeista edistyksellisiin jälkikäsittelyjärjestelmiin omilla katalyyttipinnoitteilla ja -kennoilla.
Mitä Dinex tarjoaa
Hackathonin kautta löydettyjen ideoiden ja ratkaisujen pohjalta voidaan luoda pitkäaikaista yhteistyötä: Parhaille ideoille Dinex tarjoaa mahdollisuuden kaupalliseen kumppanuuteen sekä ratkaisun testaamiseen ja pilotointiin Vihtavuoren tehtaalla. Onnistuneita ratkaisuja ja sovelluksia voidaan skaalata muille Dinexin tehtaille Intiassa, Kiinassa ja Turkissa. Dinex tarjoaa myös kumppanuutta tuotekehitykseen tarvittaessa. Aitoja yhteistyömahdollisuuksia ja kansainvälisiä kumppanuuksia tarjolla!
Järjestäjä
BioPaavo by JAMK on bio- ja kiertotalouden yrityskiihdyttämö, jonka tavoitteena on synnyttää uutta liiketoimintaa ja globaalisti merkittäviä ratkaisuja ilmastonmuutoksen torjumiseksi kansainvälisessä bio- ja kiertotalouden toimintaympäristössä. BioPaavon keskeisinä tehtävinä ovat bio- ja kiertotalousliiketoiminnan kehittäminen ja uusiin innovaatioihin perustuvan kestävän liiketoiminnan synnyttäminen, uusien teknologioiden ja digitalisaation hyödyntäminen, kykyjen ja osaamisen kehittäminen sekä yritysverkostojen ja ekosysteemien rakentaminen. BioPaavo on Keski-Suomen liiton rahoittama hanke Euroopan aluekehitysrahaston tuella.
Yhteistyössä
Kasvu Open Oy on Keski-Suomen kauppakamarin voittoa jakamaton yleishyödyllinen tytäryhtiö, jonka ydinajatus on kohtauttaa kasvuyrityksiä ja huippuasiantuntijoita. Kasvu Open on valtakunnallinen kasvuyritysten sparrausohjelma. Kasvu Openin sparrausprosessi on sovellettu Jyväskylän yliopiston kasvuyritystoiminnan professori Marko Sepän ja hänen tiiminsä kehittämästä Kasvun Kiitorata -metodista.
Biotalouden yrityskiihdyttämö Saarijärvelle –hanketta toteuttaa Jyväskylän ammattikorkeakoulun Biotalousinstituutti, ja sitä rahoittaa Keski-Suomen liitto Euroopan aluekehitysrahaston tuella sekä Sitra ja Saarijärven kaupunki.
#kiertotalous #kierrätys #kierrätysmateriaalit #kemianteollisuus #katalyytit #platinaryhmänmetallit #PGM #harvinaisetmaametallit #REE #kestäväkehitys #vihreäsiirtymä #teollisuudensivuvirrat
Uutinen