Herkomst industriële bijproducten

Bij de productie van ruwijzer worden ijzererts, cokes en kalksteen in een hoogoven omgezet in gesmolten ruwijzer en slak. Dit proces vindt plaats bij een temperatuur van circa 1.400 °C. De vloeibare slak, die door de lagere dichtheid op het metaal blijft drijven, wordt afgetapt en afgekoeld. Dit afkoelen kan gebeuren door gieten of granuleren. Bij het afkoelen door gieten wordt de vloeibare slak in laagjes in een slakkenbed uitgegoten en dan aan de lucht afgekoeld. Soms wordt na het storten een geringe hoeveelheid water toegevoegd waardoor de afkoeling wordt versneld en er zich krimpscheuren gaan vormen, die het breken vergemakkelijken. De gestolde slak wordt vervolgens opgebroken en in een breekzeefinstallatie gebroken en gezeefd tot de gewenste korrelverdeling. Het zo verkregen product wordt hoogovenstukslak genoemd en is zwak hydraulisch. Hoogovenstukslak wordt in belangrijke mate ingevoerd uit Duitsland en België. Bij het afkoelen door granuleren wordt de vloeibare slak met een overmaat aan onder druk ingespoten water snel afgekoeld. Hierbij ontstaan korrels (0­4 mm) met een glasachtige structuur. Het product heeft hydraulische eigenschappen en is onder de naam gegranuleerde hoogovenslak of hoogovenslakkenzand bekend. Van de Nederlandse productie van hoogovenslak wordt meer dan 95 procent gegranuleerd. Gegranuleerde hoogovenslak is de belangrijkste grondstof van hoogovencement.

LD-­staalslak ontstaat als vloeibaar bijproduct bij de bereiding van staal uit ruwijzer volgens het Linz­Donawitzproces (ook wel oxystaalproces genoemd). Hierbij wordt in een convector gevuld met vloeibaar ruwijzer, kalk en schroot zuivere zuurstof ingeblazen, waarbij vloeibaar staal en een daarbovenop drijvende vloeibare staalslak worden gevormd. De smelt die ontstaat, is in het algemeen oververzadigd met calciumoxide. De staalslak, met een temperatuur van circa 1.650 °C, wordt in pannen getapt, waarbij een fractie van het staal kan meekomen. De pannen worden leeggegoten in slakbedden, waarna de slak gecontroleerd wordt afgekoeld met water. Hierbij ontstaat een kristallijn gesteente met een zeker gehalte aan vrije kalk. De afgekoelde slak wordt ontgraven, gebroken, ontijzerd en afgezeefd tot de gewenste gradering. Afhankelijk van de toepassing ondergaat de slak een gecontroleerd verweringsproces. LD­-staalslak is afkomstig van diverse hoogovens. Tata Steel in IJmuiden is de enige producent in Nederland. LD­-staalslak als zodanig wordt niet of nauwelijks toegepast; wel vindt toepassing plaats in de vorm van een mengsel met 10­-15 procent (m/m) gegranuleerde hoogovenslak: LD­-staalslakmengsel.

ELO­-staalslak is een bijproduct van de productie van staal uit schroot volgens het elektro-­ovenproces. In dit proces wordt schroot met toevoeging van toeslagmaterialen, zoals kalksteen of dolomiet, door middel van een elektrische stroom verhit tot een vloeibare fase. De vloeibare slak wordt afgetapt bij temperaturen rond de 1.600 °C en langzaam aan de lucht gekoeld. Afhankelijk van de beoogde staalkwaliteit worden twee soorten slakken onderscheiden, namelijk ELO­-C, een staalslak van koolstofstaal en ELO­-S, een staalslak van de roestvaststaalproductie.

ELO-­staalslak is een sterk, dicht, niet­-poreus mineraal aggregaat dat kubusvormig is, een goede weerstand tegen polijsting heeft en een goede affiniteit met bitumen. Dit maakt het materiaal geschikt voor toepassingen waarin bitumen als bindmiddel wordt toegepast. In wegfunderingen vinden ELO­staalslakken voornamelijk toepassing als stabilisator of activator in combinatie met LD-­staalslakken en/of gegranuleerde hoogovenslak.

Fosforslak is een nevenproduct dat vrijkomt bij het productieproces van fosfor. Bij het productieproces van fosfor wordt het fosfaaterts (calciumfosfaat Ca₃(PO₄)₂) samen met grind en cokes in een elektro­-oven verhit tot ongeveer 1500 °C. Daarbij komen fosfor en koolmonoxide gasvormig vrij en ontstaat een vloeibaar calciumsilicaat, de slak. De vloeibare slak wordt in slakbedden uitgegoten en dan aan de lucht of met behulp van water afgekoeld. De wijze van afkoeling heeft grote invloed op de porositeit van de slak. Normaal gesproken wordt de slak in de bedden met water besproeid om de afkoeling te bespoedigen; hierdoor ontstaan ook krimpscheuren die het breken van de slak vergemakkelijken. De gestolde slak wordt vervolgens opgebroken en in een breekzeefinstallatie gebroken en gezeefd tot een gewenste korrelverdeling. De fosforslak heeft van zichzelf geen hydraulische eigenschappen. Fosforslak wordt toegepast als fosforslakmengsel, dat door toevoeging van ongeveer 10 procent (m/m) aan
LD­-staalslak en gegranuleerde hoogovenslak een hydraulische werking krijgt.