Recyklace a výroba
Naším cílem je vybudovat profitabilní závod na výrobu vysoce čistých manganových produktů, který bude zároveň respektovat zásady udržitelnosti.
Nový výrobní závod MANGAN Chvaletice plánujeme otevřít v roce 2028 v průmyslovém areálu EP Chvaletice. Využijeme v něm nejmodernější technologie pro recyklaci odpadního materiálu a produkci vysoce čistého manganu. Jedná se o inovativní technologický postup založený na komerčně užívaných technologiích, který jsme na míru přizpůsobili výrobě vysoce čistých manganových produktů z chvaletického odkaliště. Každou fázi realizace našeho projektu jsme konzultovali s odborníky z relevantních oborů po celém světě. Výrobní technologii testujeme v ověřovací jednotce: zkušebním závodu, který jsme otevřeli na jaře roku 2023 v průmyslovém areálu EP Chvaletice.
Priority projektu recyklace odkaliště Chvaletice-Trnávka
Získání vysoce čistých manganových produktů recyklací odkaliště
Zastavení kontaminace spodní vody
Rekultivaci lokality
Recyklační a výrobní proces v kostce
Usilujeme o udržitelný výrobní provoz
- Jedná se o recyklaci těžebního odpadu. Energetické nároky na získání takto už předzpracovaného materiálu budou proto nižší než v případě získávání manganu dobývaného z primárních zdrojů.
- Naším cílem je v rámci energetických nároků výrobního provozu ve Chvaleticích maximálně využívat obnovitelné energie bez emisí CO2.
- Při výrobním procesu budeme v nejvyšší možné míře používat odpadní a kontaminovanou vodu.
- V rámci dodavatelských řetězců preferujeme dodavatele činidel s nižším environmentálním dopadem za účelem snížení uhlíkové stopy naší činnosti.
- Zdroj primární suroviny se nachází v těsné blízkosti plánovaného výrobního závodu. Díky tomu máme možnost významně redukovat uhlíkovou stopu, která je u jiných zdrojů navýšena dálkovou přepravou.
Vysoce čisté manganové produkty budeme vyrábět šetrnou technologií
- Na rozdíl od jiných úprav manganu při našem technologickém postupu nepoužíváme toxický selen ani šestimocný chrom.
Technologie výroby
- Plánovaná výroba čistého elektrolytického manganu (HPEMM) a vysoce čistého monohydrátu síranu manganatého (HPMSM) ve Chvaleticích bude dvojstupňová. Nejprve bude vyroben kovový mangan a následně bude část vyrobeného kovového manganu přepracována na síran manganatý. Finální produkty budou zabaleny do sudů, pytlů nebo velkoobjemových vaků a expedovány po železnici k zákazníkům.
Proces recyklace a výroby manganových produktů
Odběr hlušiny z odkaliště
Vše začíná odebíráním hlušiny, která se postupně získává vždy z malé části haldy. Hydraulický bagr hlušinu naloží na nákladní automobily. Ty ji dopraví do zásobárny u tzv. rozplavovací stanice. Zásobárna a rozplavovací stanice budou umístěny ve volném prostoru mezi dvěma haldami odkaliště. Ze zásobárny zamíří hlušina pomocí automatického jeřábu na hrubé síto, kde se od ní oddělí hrubé nečistoty (kořeny, kamení apod.).
Takto nahrubo očištěná hlušina bude v rozplavovacích nádržích rozmíchána v cirkulační vodě a tím vznikne suspenze o konzistenci řídkého jogurtu.
Tato suspenze se načerpá potrubím, umístěným do technologického mostu vedoucího přes železniční koridor a silnici Chvaletice-Přelouč, do zásobníku ve zpracovatelské části závodu.
Magnetická separace
Působením intenzivního magnetického pole dojde ke zkoncentrování sloučenin manganu. Výsledkem bude podíl obohacené hlušiny s obsahem manganu přibližně 15 % a nemagnetický podíl s minimálním zbytkovým obsahem manganu. Koncentrát hlušiny následně projde loužením – v uzavřených a centrálně odvětrávaných loužicích tancích po přidání kyseliny sírové. Plyny z procesu budou kontinuálně vypírány v zařízení na čištění průmyslových plynů vodní sprchou. Voda bude upravována v cirkulační čističce průmyslového vodního okruhu a po vyčištění znovu použita.
Vypraný a odvodněný nemagnetický podíl hlušiny bude dopravován uzavřeným trubkovým dopravníkem přes technologický most zpět do oblasti hald.
Zde bude ukládán do předem připraveného úložiště. Voda z tlakových filtrů bude čerpána zpět do rozplavovací stanice v oblasti hald, kde bude znovu použita pro přípravu čerstvé suspenze hlušiny.
Čištění a elektrolýza
Jelikož při loužení dochází k rozpouštění celé řady sloučenin obsažených v hlušině, je nezbytné před dalším zpracováním roztoku síranu manganatého provést odstranění nežádoucích rozpustných solí. Výsledný filtrát – přečištěný roztok síranu manganatého – je připraven k procesu elektrolýzy. Při elektrolýze roztoku dochází na nerezových katodách k vylučování kovového manganu, který je jedním z cílových produktů. Vyčerpaný roztok po elektrolýze (anolyt) stále obsahuje určité množství manganu, proto se vrací zpět do loužicích tanků. Tím se sníží ztráty manganu i množství produkovaných odpadů či vedlejších produktů.
Žádný selen, žádný šestimocný chrom
Z důvodu ochrany životního prostředí a ochrany pracovníků bude použit moderní způsob elektrolýzy, který nepoužívá jako pomocnou látku selen. Místo sloučenin selenu využijeme siřičitan amonný. Ze stejného důvodu nebudou používány sloučeniny šestimocného chromu, ke stabilizaci vyloučeného kovového manganu bude sloužit horká voda a následné sušení horkým vzduchem. Elektrolyzéry budou centrálně odvětrávány, plyny opět kontinuálně vypírány. Vypírací voda bude upravována v cirkulační čističce průmyslového vodního okruhu a po vyčištění znovu použita.
Mechanické odlupování manganu
Kovový mangan se v průběhu elektrolytického procesu usazuje ve vrstvě na katodách. Ty se pak přepraví do "odlupovacího stroje". V tomto stroji se křehká vrstva manganu mechanicky oddělí od pružné elektrody. Výsledkem procesu jsou šupiny manganu o síle 0,5–0,7 mm. Šupiny manganu se buď budou balit do sudů a expedovat zákazníkům, nebo budou použity ve druhém výrobním stupni pro výrobu monohydrátu síranu manganatého. Odvodněný materiál po loužení stále ještě obsahuje značné množství síranu manganatého a dalších solí. Tyto soli je potřeba získat a vrátit zpět do výrobního procesu. Zbytkový mangan z roztoku se vysráží a získaná sraženina se vrátí do loužícího stupně. Takto se minimalizují ztráty manganu.
Postup výroby monohydrátu síranu manganatého
Přibližně 30 % manganu získaného elektrolýzou by se mělo poslat přímo k zákazníkům. Zbývající část se zpracuje na monohydrát síranu manganatého. Šupiny kovového manganu získané v předchozím stupni výroby budou rozpouštěny v uzavřeném reaktoru ve zředěné kyselině sírové při teplotě asi 60 °C po dobu několika hodin. Výsledkem chemické reakce manganu a kyseliny je roztok síranu manganatého a plynný vodík. Roztok síranu manganatého bude dále čištěn v následujícím stupni, aby se z něj odstranila stopová množství některých kovů, zejména zinku a železa. Vyčištěný roztok síranu manganatého ještě projde několika stupni úprav, které povedou k vytvoření suchých krystalů. Vodík bude vyprán a vysušen pro další použití - např. pro výrobu páry.
Ukládání vyčištěné hlušiny
Propraná hlušina z výrobního procesu bude ukládána do předem připraveného úložiště umístěného v prostoru bývalého odkaliště. Úložiště bude vyprojektováno v souladu se současnými předpisy: zajistíme horní a dolní izolaci materiálu, odvodnění do sběrných nádrží, stabilní sklon svahů vylučující sesuv. Cílem těchto opatření je minimalizace negativních vlivů na podzemní vody i na okolí úložiště. Po dosažení projektované výšky úložiště bude prováděna průběžná rekultivace.
ANTEE s.r.o. - Tvorba webových stránek, Redakční systém IPO
Veškeré fotografie a videa na webových stránkách jsou autorským dílem společnosti Mangan Chvaletice, s.r.o. Jejich neoprávněné užití je podle autorského zákona (121/2000 Sb. § 105a) považováno za přestupek a je soudně vymahatelné.