Upcycling van mijnafval tot grondstoffen voor beton

Het Horizon 2020-project NEMO, met onder meer VITO, ontwikkelde onder meer drie oplossingen rond de valorisatie van de minerale fractie van mijnafval, door dit tot betonmixen op te werken.

Trefwoorden: #beton, #circulair, #mijnbouw

Lees verder

research

( Foto: VITO )

ENGINEERINGNET.BE - Bij mijnbouwactiviteiten in Europa ontstaat jaarlijks 700 miljoen ton afval, ofwel tailings. Ze hebben een minerale samenstelling, gelijkaardig aan steen en zand, en worden gedumpt op stortplaatsen.

Maar het mijnafval bevat ook schadelijke componenten voor het milieu en de menselijke gezondheid, zoals zware metalen, die via uitloging en uitspoeling in de bodem en het grondwater terecht kunnen komen. 
 
Daarom startte begin 2018 het Europese NEMO-project om circulaire oplossingen te vinden voor tailings. Het project had drie uitgangspunten: de winning van achtergebleven metalen, de isolatie van schadelijke componenten en upcycling tot grondstoffen voor bouwmaterialen.

Bij dit laatste waren VITO en ResourceFull betrokken. ResourceFull is gespecialiseerd in de ontwikkeling van bouwmaterialen op basis van industriële reststromen.

‘De productie van beton heeft een zware klimaatimpact, vooral via de fabricage van cement waarbij enorm veel CO2 vrijkomt’, zegt Thomas Lapauw, CTO van ResourceFull. ‘Door betonproductie te verduurzamen valt dus een grote klimaatwinst te boeken.’

De chemische reactiviteit van tailings is echter beperkt. Daarom ontwikkelden experts van VITO en ResourceFull een methode om die reactiviteit te verhogen.

Ook leerden ze om stoffen die de eigenschappen van de betonmix aantasten en schadelijk kunnen zijn voor mens en milieu, zoals pyriet, uit de tailings te verwijderen. Is dat laatste niet mogelijk, dan kunnen ze ook limieten vastleggen voor de concentratie van zulke stoffen.

Als demonstratie werden drie betonmixen ontwikkeld: stortklaar beton, prefabbeton en betonnen klinkers. ‘We kunnen momenteel tot een derde van de cement vervangen. In theorie is een volledige vervanging mogelijk, maar dit hangt af van de samenstelling van de tailings', aldus Lapauw.

De eerste toepassing van de nieuwe betonmix is in september 2022 gerealiseerd op de Balmatt-site van VITO in Mol. Er werd een onderdeel van de nieuwe parking mee gegoten.

VITO onderzocht ook de valorisatie van tailings tot aggregaten, naast cement de belangrijkste grondstof van beton. Dit onderzoek gebeurt in een nieuwe pilootinstallatie voor de productie van ‘kunstmatige’ aggregaten, die een capaciteit heeft van een ton per dag.

‘We mikken op een ruim scala aan toepassingen, van hoogwaardige cementvervangers tot laagwaardige fillers’, zegt Arne Peys van VITO.