Recykling stali nierdzewnej – ograniczenia i wpływ zawartości miedzi

5. 9. 2025

Stal nierdzewna należy obecnie do najważniejszych materiałów technicznych. Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną, długą żywotnością, a przede wszystkim wyjątkową odpornością na korozję. Jej niezaprzeczalną zaletą jest również możliwość wielokrotnego recyklingu, co przyczynia się do zrównoważonego rozwoju i efektywnego gospodarowania surowcami.
Chociaż stal nierdzewną można poddawać recyklingowi niemal w nieskończoność, proces ten nie jest całkowicie pozbawiony problemów. Jednym z najistotniejszych czynników ograniczających jest obecność miedzi (Cu).

Zawartość miedzi w stali nierdzewnej
Zazwyczaj miedź występuje w stalach nierdzewnych jedynie w ilościach śladowych (typowo <0,3%). Do złomu przeznaczonego do recyklingu trafia jednak z różnych źródeł, najczęściej z elektroodpadów lub z wysokostopowych stopów specjalnych.
W przeciwieństwie do węgla czy siarki, miedzi nie można usunąć z kąpieli metalowej za pomocą standardowych procesów metalurgicznych. Oznacza to, że pierwiastek ten stopniowo kumuluje się w materiale, pogarszając właściwości stali.

Konsekwencje zwiększonej zawartości Cu w stali nierdzewnej
Nadmierna zawartość miedzi ma bezpośredni wpływ na właściwości stali nierdzewnej:

• Osłabienie strukturalne: Miedź wydziela się na granicach ziaren, co sprawia, że stal staje się bardziej krucha i podatna na powstawanie pęknięć.
• Wpływ na obróbkę powierzchniową: Miedź negatywnie wpływa na procesy trawienia i pasywacji. Procedury te są niezbędne do wytworzenia zwartej warstwy tlenku chromu (Cr₂O₃), która zapewnia odporność korozyjną. W obecności wyższej zawartości Cu w warstwie pasywnej powstają defekty, co zwiększa ryzyko korozji lokalnej.

Zapobieganie i kontrola
Aby zapewnić jakość recyklingowanej stali nierdzewnej, niezbędne jest:

• przeprowadzanie precyzyjnego sortowania złomu,
• analizowanie składu chemicznego już w procesie wytapiania,
• ograniczenie wykorzystania materiału z ponadnormatywną zawartością miedzi wyłącznie do specyficznych stopów, gdzie Cu jest pożądana lub dopuszczalna (np. stal austenityczna EN 1.4539, stal typu duplex EN 1.4501 i inne materiały specjalne).

Recykling stali nierdzewnej jest kluczowym elementem gospodarki o obiegu zamkniętym i zrównoważonego przemysłu. Należy jednak brać pod uwagę jego ograniczenia technologiczne. Zawartość miedzi stanowi istotny czynnik wpływający nie tylko na właściwości mechaniczne, ale także na odporność korozyjną i niezawodność materiału końcowego.
Z tego powodu w praktyce konieczne jest przeprowadzanie systematycznej kontroli składu chemicznego i zapewnienie, aby stal z recyklingu spełniała wymagania odpowiednich norm i specyfikacji.