Återvinning av hårdmetallstift : En studie av hårdmetallstiftens livscykel och hur volframet i stiften återvinns

Sammanfattning: I det moderna samhället finns det ett stort behov av metaller och mineraler som används i allt från mobiltelefoner till bilar. Dessa mineraler och metaller finns under marken och behöver grävas upp och genomgå förädlingsprocesser för att användas. För att få upp dem på ett effektivt sätt använder man sprängämnen som spräcker mycket berg på kort tid. Sprängämnena behöver komma in i berget för effektivast användning och det är här borrkronor med hårdmetallstift kommer in i bilden. Hårdmetallstiften är det som sitter längst ut på borrkronan och har kontakt med berget. Ett problem med hårdmetallstift tillverkade av jungfruligt volfram är den hälso- och miljöpåverkan utvinningen av volfram ger upphov till. Syftet med denna rapport är att undersöka om återvinning av hårdmetall är miljömässigt och ekonomiskt gångbart jämfört med användning av jungfruliga material. Huvudfrågeställningen är följande: Vilka möjligheter och svårigheter finns det med återvinning av volfram i hårdmetall från borrkronor? Rapporten fokuserar på volframet i hårdmetallen, tillverkning utan efterbehandling samt på stift från produktserierna topphammarborrning, sänkhammarborrning och rotationsborrning. Innehållet i rapporten är baserat på 8 vetenskapliga källor och 2 intervjuer. De vetenskapliga källorna är både hittade i databaser som KTH biblioteket ger tillgång till och kurslitteratur från kurser på maskintekniksprogrammet. De är alla från 2010 eller senare. De två intervjuerna hölls med två personer som arbetar med och har kunskaper om återvinning av hårdmetallstift. Flera slutsatser dras i rapporten. Första är att livscykeln för hårdmetallstift ser ut som följande: Pulvertillverkning – Pressning – Sintring – Efterbehandling – Användning – Återvinning. Andra slutsatsen är att två återvinningsmetoder används inom industrin idag, zinkmetoden och syrametoden. Relaterat till detta är att syrametoden verkar vara den fördelaktigare återvinningsmetoden i dagsläget. Detta baseras på att denna metod inte har lika hög energiförbrukning som zinkmetoden, samt att man inte behöver blanda i volfram från jungfruliga råvaror. Volfram från jungfruliga råvaror ger upphov till gruvavfall som har visat sig avge giftiga ämnen till närområdet. Tredje slutsatsen är att återvinning av volfram från stift främst skiljer sig mot återvinning av annan volfram genom att man måste separera stiften från borrkronorna innan återvinning. En hög densitet hos stiften innebär att syrametoden måste ändras lite för att passa stiften bättre. Fjärde slutsatsen är att stift tillverkade av återvunnet volfram skiljer sig mot stift tillverkade av volfram från jungfruliga råvaror genom att de ger upphov till mindre hälso- och miljöpåverkan. Femte slutsatsen är att det i dagsläget inte finns några lämpliga substitut för volfram i hårdmetall. Sjätte slutsatsen är att möjligheterna med återvunnen volfram är mindre hälso- och miljöpåverkan jämfört med volfram från jungfruliga råvaror. Sjunde och sista slutsatsen är att svårigheterna med återvunnet volfram främst handlar om att få tillbaka tillräckligt med använd hårdmetall för att kunna producera samma volymer, utan att behöva tillsätta jungfruligt.