IGF-Projekt Agglomeration von Schlacken, Stäuben und Schlämmen mittels Stempelpressen

Steigerung der Ressourceneffizienz metallurgischer Prozesse durch Agglomeration von Schlacken, Stäuben und Schlämmen mittels Stempelpressen — ReMPA4S

For­schungs­stel­len
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wärmetechnik
FEhS — Insti­tut für Bau­stoff-For­schung e.V.

Lauf­zeit
01.05.2020 – 31.10.2022

Zusam­men­fas­sung

Neben­pro­duk­te und Rest­stof­fe wie Schla­cken, Stäu­be und Schläm­me aus ther­mi­schen Pro­zes­sen sind 2016 in einer Grö­ßen­ord­nung von 21,3 Mio. t ange­fal­len. Die in den metall­ur­gi­schen Pro­zes­sen der Metall­erzeu­gung ent­ste­hen­den Schla­cken, Stäu­be und Schläm­me wer­den heu­te über­wie­gend einer Nut­zung zuge­führt, sei es als Bau­stoff, für die metall­ur­gi­sche Kreis­lauf­füh­rung oder auch als Dün­ge­mit­tel. Den­noch gibt es hier Qua­li­tä­ten, die der­zeit auf­grund ihrer Zusam­men­set­zung und/oder phy­si­ka­li­schen Eigen­schaf­ten schwer bis gar nicht wirt­schaft­lich genutzt, son­dern depo­niert wer­den müs­sen. Im Bereich der Stahl­er­zeu­gung betrifft dies bei­spiels­wei­se 580.000 t ent­spre­chend 10,8 % der erzeug­ten Stahl­werk­schla­cken und etwa 360.000 t ent­spre­chend 20,3 % der Stäu­be und Schläm­me. Hin­zu kom­men wei­te­re, nicht uner­heb­li­che Men­gen aus ande­ren metall­ur­gi­schen Berei­chen wie Gie­ße­rei­en bzw. Her­stel­lungs- und Auf­be­rei­tungs­pro­zes­sen für Nicht­ei­sen-Metal­le. Dadurch wird immer knap­per wer­den­der Depo­nie­raum belegt und dem Wert­stoff­kreis­lauf gehen wert­vol­le Stof­fe auf­grund der Depo­nie­rung die­ser Mate­ria­li­en verloren.
Der ste­tig klei­ner wer­den­de ver­füg­ba­re Depo­nie­raum und immer stren­ge­re Restrik­tio­nen füh­ren letzt­end­lich zum Ver­bot der Depo­nie­rung. Das Schlie­ßen der Kreis­läu­fe im Sin­ne einer Cir­cu­lar Eco­no­my (Rück­füh­rung in die metall­ur­gi­sche Pro­zess­ket­te) bzw. eine Ver­wer­tung als Pro­dukt (z.B. im Bau­be­reich) wird essen­ti­ell, um lang­fris­tig den Betrieb metall­ur­gi­scher Anla­gen in Euro­pa und Deutsch­land zu ermöglichen.
Als inno­va­ti­ver Lösungs­an­satz wird des­halb in die­sem Pro­jekt die Agglo­me­ra­ti­on von Schla­cken, Stäu­ben und Schläm­men metall­ur­gi­scher Pro­zes­se mit­tels Stem­pel­pres­se unter­sucht und das Poten­ti­al zur Stei­ge­rung der Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz metall­ur­gi­scher Pro­zes­se und deren Wirt­schaft­lich­keit bewer­tet. Dabei soll die Arbeits­hy­po­the­se geprüft wer­den, dass Stem­pel­pres­sen auf­grund einer höhe­ren Flä­chen­pres­sung fei­ne­re Mate­ria­len deut­lich dich­ter agglo­me­rie­ren bzw. mit nied­ri­ge­ren Bin­de­mit­tel­ge­hal­ten sta­bi­le Agglo­me­ra­te erzeu­gen kön­nen und gleich­zei­tig auch klei­ne­re Los­grö­ßen wirt­schaft­lich agglo­me­rie­ren kön­nen als bis­he­ri­ge Agglo­me­ra­ti­ons­ver­fah­ren. Letz­te­res ist ins­be­son­de­re für klei­ne­re und mitt­le­re Unter­neh­men mit gerin­gem Auf­kom­men an Rest­stof­fen von Bedeutung.


Das IGF-Vor­ha­ben 21146 N der For­schungs­ver­ei­ni­gung FEhS — Insti­tut für Bau­stoff-For­schung e.V. wur­de über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der Indus­tri­el­len Gemein­schafts­for­schung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges gefördert.
Wei­te­re Infor­ma­tio­nen erhal­ten Sie über das FEhS — Insti­tut für Bau­stoff-For­schung e.V., Bliers­hei­mer Stra­ße 62, 47229 Duis­burg oder info@fehs.de