Ferrokromikuona

Ferrokromikuona on ferrokromin valmistuksessa syntyvää sivutuotetta. Sitä on vuosikymmeniä käytetty muun muassa roudalta suojaavana eristeenä rakennusten pohjissa sekä kantavana tienpohjien materiaalina. Ympäristöviranomaisten tulkinnan mukaan ferrokromikuonaa pidettiin välillä jätteenä. EU:n jätemääritelmän mukaan ferrokromikuonaa pidettiin jätteenä, josta pitää maksaa sekä jäteveroa että tuotteen myynnistä aiheutuvaa arvonlisäveroa. Korkeimman hallinto-oikeuden päätöksellä (KHO200590) ferrokromikuonan on todettu olevan tuotetta, ei jätettä.

Ympäristö 
Tuotannon ohjaamisella sulatusvaiheesta alkaen varmistetaan tuotteen ympäristökelpoisuus, jotta sulan kemiallinen koostumus edistäisi kidemäisen koostumuksen syntymistä. Kidemäinen koostumus vähentää tuotteen liukenemisominaisuutta.

Käyttökohteet laajemmin 
Kuona soveltuu hyvin maarakenteisiin, sillä se on riittävän kantavaa, mutta huokoisena sen lämmönjohtavuus on pienempi kuin esimerkiksi soralla.  Tämän vuoksi ferrokromikuonakerros voi hoitaa rakenteelle riittävän routaeristyksen. 

Kuonaa käytetään esimerkiksi:
 rakennusten perustusten maarakenteisiin soran sijaan
 teiden rungon maarakenteisiin
 asfaltin runkoaineena
 salaojituksiin
 betonin lisäaineena, ja 
 talvisin vesijohtojen vetoon sekä korjauksiin.

Asfaltin runkoaineena 
Vuoden 2010 tienoilla havaittiin, että Oulussa autojen jakohihnat hajosivat ennen aikojaan. Tavallisesti jakohihnan pitäisi kestää 200 000–250 000 kilometriä, mutta Oulun seudulla hihnat rikkoutuivat jo 50 000–70 000 kilometrin ajon jälkeen tai vieläkin aiemmin. Seuraus oli moottorin rikkoutuminen ja uuden moottorin hankinta tuhansien eurojen kustannuksilla. Vika vaivasi automerkkejä, joissa oli moottorin ulkopuolelle koteloitu kuminen jakohihna, mutta ei autoja, joissa oli moottorin sisäinen metallinen jakoketju. Ilmiötä nimitettiin "Oulun taudiksi". Syiksi rikkoutumisiin epäiltiin muun muassa tiesuolausta, happamia sulfaattimaita, mustaliusketta, nastarenkaista irtoavaa metallia, korundia, kylmää ja kosteaa ilmastoa, turvetta ja ferrokromikuonaa. 

Ferrokromikuonaa syntyi Outokummun Tornion terästehtaalla sivutuotteena. Sitä myytiin OKTO-murskeen nimellä. Asfaltin runkoaineena käytettynä se on erittäin kovaa ja kestävää. Oulun seudulla se oli myös ainoa saatavilla oleva aine, joka täytti asfaltille asetetut laatuvaatimukset. 

Mutta Outokummun vuonna 2013 tekemissä tutkimuksissa rikkoutuneen jakohihnakotelon sisältä löytyi pelkkää tiepölyä, eikä lainkaan kromia. Siten rikkoutumisen aiheuttanut pöly ei voinut olla ferrokromikuonaa. Samoin Aalto-yliopiston ja Lapin ammattikorkeakoulun 2014 julkaistussa tutkimuksessa jakopäänkotelosta löytyi vain rautapitoista pölyä, ei ferrokromikuonaa. Toukokuussa 2014 Helsingin Sanomat julisti, että jakohihnojen rikkojaksi oli varmistunut tiesuola. 

Sitten autojen jakopäät alkoivat rikkoutua myös Vaasassa. Ferrokromikuonaa oli käytetty Vaasassa 11 kilometriä pitkän moottoritieosuuden päällysteessä. 

Vuonna 2019 käynnistettiin uusi tutkimus, jossa olivat mukana Geologian tutkimuskeskus GTK, Oulun yliopisto, Suomen ympäristökeskus SYKE, Metropolia-ammattikorkeakoulu sekä Lapin ammattikorkeakoulu. 

Tutkijat totesivat, että esimeriksi mustaliusketta, happamia sulfaattimaita, korundia ja kosteaa ilmastoa esiintyi laajalla alueella, ja jos ne olisivat syy rikkoutumisiin, jakohihnaongelmia pitäisi esiintyä muuallakin kuin vain Oulussa. Jakopään osista nähtiin, että jokin naarmuttaa niitä mekaanisesti. Siten syyllisen täytyi olla hiova materiaali, jota löytyi vain Oulun seudulta. 

Tutkimuksen aikana Metropolia ja SYKE keräsivät Oulun alueen maantiepölyä Nuuskija-autolla ilmasta ja painehuuhtelulla asfaltin pinnasta. GTK analysoi nämä näytteet sekä sen pölyn, jota kerättiin autojen moottoritiloista ja jakopään kotelosta. GTK Mintecin koetehdas valmisti havaintoja vastaavia testipölyjä erilaisista kiviaineksista ja ferrokromikuonasta. Oulun yliopistoon rakennettiin testikaappeja, joissa sähkömoottorit pyörittivät jakopään osia testipölyjen seassa päiväkausien ajan. 

Lopulta tutkijat laativat selityksen: Kaiken syy on ferrokromikuona. Tuhoisa prosessi alkaa, kun nastarenkaat irrottavat asfaltin pinnasta ferrokromikuonaa pölyn muodossa. Pölypartikkelit ovat kovia ja teräviä. Pöly päätyy jakopäänkoteloon tuuletuskanavien kautta. Pölypartikkelit kiinnittyvät hihnan pintaan ja alkavat kuluttaa metallisia pyöriä. Oktomurskepöly kasvattaa kulumista jopa 3 000 prosenttia muihin pölyihin verrattuna. Jakohihnan koteloista löytynyt punertava pöly ei ollutkaan ongelman syy vaan seuraus: tämä pöly oli peräisin hammaspyöristä, joita ferrokromikuonan pöly kulutti. Kulumisen seurauksena hammaspyörien hampaat kapenevat ja madaltuvat ja niiden reunat terävöityvät. Pyörien halkaisija pienenee, jolloin hihna löystyy ja sen vetotaakka siirtyy kitkalta hampaalle, kunnes metallihampaan terävä reuna leikkaa kumihihnan hampaat irti, mikä aiheuttaa moottorin hajoamisen.

Valmistus 
Ferrokromikuona tuotteita valmistetaan muun muassa Torniossa. Outokumpu Oyn Tornion tehtaat myy tuottamaansa ferrokromikuonaa eri kauppanimillä: OKTO-eriste ja OKTO-murske.

OKTO-eriste 
OKTO-eristeen valmistuksessa sula ferrokromikuona lasketaan vesialtaaseen tasaisena sulana vanana vesisuihkun kera, jolloin sula massa rakeistuu 0–11 millimetrin kokoisiksi rakeiksi.

OKTO-murske 
OKTO-murskeen valmistus tapahtuu murskaamalla jäähtynyt sula, jota ei ole voitu rakeistaa kuten OKTO-eriste. Samalla kuonasta erotellaan suurin osa ferrokromista, sekä eroteltu kuona jaetaan seuloilla 0–4 mm, 0–5 mm, 4–8 mm, 8–11 mm, 11–16 mm ja 16–22 mm OKTO-murskeeksi.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 OKTO Käyttöturvallisuustiedoite; ferrokromikuonan mineralogia ja liukoisuusominaisuudet. Outokumpu Chrome Oy 2.5.2005. (luettu 19.8.2010)
 OKTO-rakennustuotteet, Morenia Oy 2009.

Metallurgia
Maa- ja vesirakennus
Rakennuksen maa- ja pihatyöt