Das Projekt "Alkalische Laugung von Blei/Zinn/Zinkflugstaeuben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, IME, Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Fuer die Aufarbeitung von Pb/Sn/Zn-Flugstaeuben, die bei der Stahlherstellung aus Schrotten sowie bei der Gewinnung von NE-Metallen entstehen, soll ein generelles Schema hydrometallurgischer Verfahren entwickelt werden. Ausgehend von der jeweiligen Zusammensetzung der Flugstaeube (vorwiegend Zink- und andere Metalloxide) wurden folgende Loesungsalternativen untersucht: 1) Laugung mit Wasser und schwach alkalischer Loesung zur Entfernung der Cl- und SO4-Gehalte sowie auch von Alkali, eventuell von Blei. 2) Laugung mit starker Natronlauge zur Loesung von Zink und Blei. 3) Laugung mit Schwefelsaeure zur Loesung von Zink. 4) Reinigung der Laugenloesungen durch Zementation mit Zn-Pulver. 5) Absetzverhalten und Filtrationsverhalten der Trueben ohne und mit Flockungshilfsmitteln sowie Filtration. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt. 1) Bei der Wasserlaugung erreicht man eine maximale Entfernung von 90 Prozent Cl und Alkali und etwa 4 Prozent SO4 nach 60 Min. Laugung bei 90 Grad C, so dass auf diese Weise Chlorid und Alkali selektiv abgetrennt werden koennen. 2) Der Zusatz von NaOH zum Wasser erhoeht nicht nur die Loeslichkeit des Cl auf 95 Prozent sondern auch die des SO4 auf bis zu 95 Prozent und die des Pb zu etwa 80 Prozent. Nach einer Wasserlaugung kann so auch Sulfat selektiv abgetrennt werden. 3) Bei der stark alkalischen Laugung erreicht man unter optimalen Bedingungen eine Aufloesung von fast 100 Prozent des Bleis und 90 Prozent des Zinks. Kupfer und Zinn zeigen dagegen eine nur niedrige Loeslichkeit von max. 40 Prozent Cu und max. 10 Prozent Sn. 4) Bei der sauren Laugung unter optimalen Bedingungen (200 g/l H2SO4 und 150 g/l Feststoff) gehen...
Das Projekt "Laugung von Metallen in Gegenwart von Chlorid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Bei der Haldenlaugung sulfidischer Kupfererze in Chile ist es ein bekanntes Problem, dass sich durch das Recycling des Wassers nach der Solventextraktion des Zielmetalls andere Ionen in der Laugungslösung anreichern. Hier spielt insbesondere Chlorid eine wesentliche Rolle. Für die Laugung des europäischen Kupferschiefers ist es ggf. von Interesse, mit HCl anzusäuern und dann auch in Gegenwart von Chlorid zu laugen. Chlorid hemmt jedoch normalerweise die essenziell wichtigen Eisenoxidierer. Deshalb soll ein deutsch-chilenisches Konsortium gebildet werden, welches gemeinsam im Rahmen eines internationalen r4-Projektes untersucht, wodurch Eisenoxidierer verschiedener Gattungen in die Lage versetzt werden, Chlorid zu tolerieren, und wie diese Eigenschaft praktisch im Rahmen von Haldenlaugung und Reaktorlaugung zur Gewinnung verschiedener Metalle genutzt werden kann. Vorgesehene Partner sind auf deutscher Seite die TU Bergakademie Freiberg (Institute für Biowissensch., Mineralogie, Therm. Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenst., sowie für Anorganische Chemie), Fa. G.E.O.S. Halsbrücke, Fa. Erz und Stein Bobritzsch, Fa. Umwelt- und Ingenieurstechnik Dresden und die Universität Duisburg-Essen (Biofilm Centre). Auf chilenischer Seite soll das Konsortium unter Koordination von Prof. Gloria Levicán (Universidad de Santiago de Chile), die Universidad Católica del Norte in Antofagasta, die Universidad Andrés Bello in Santiago und die Fa. Biosigma umfassen sowie ggf. weitere Partner, mit denen erste Gespräche geführt worden sind. Im Rahmen des hier beantragten Projektes soll von Oktober 2014 bis Januar 2015 Personal zur Vorbereitung eines r4-Antrages eingestellt werden. Zudem plant der Projektleiter, im Oktober nach Chile zu reisen, um mit den möglichen dortigen Partnern zunächst Einzelgespräche zu führen. Im Dezember sollen dann im Rahmen eines Workshops (mit Exkursion zu einer Biolaugungsanlage) in Chile weitere Gespräche zwischen allen Beteiligten stattfinden.
Das Projekt "Mikrobielle Entfernung von Schwermetallen aus Glaesern, Glasuren und Emails" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Bauingenieurwesen und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Prüfamt für Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Verifizierung der Entfernung von Schwermetallen und Nachweis von Bakterien durch mikroskopische Untersuchungen.
Das Projekt "Errichtung einer Anlage zur Direktlaugung von Zinkkonzentrat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Zink durchgeführt. Die bisherigen Verfahrensschritte der Konzentratroestung und der Schwefelsaeureherstellung des Haematit-Zinkherstellungsverfahrens werden mit der Errichtung einer Anlage zur Direktlaugung umgangen. Herzstueck ist ein liegender Autoklav, in dem in einem Schritt und bei Saeure- und Sauerstoffzufuhr bis 150 Grad Celsius und 16 bar Druck Zinkblendekonzentrate zu Zinksulfat und elementarem Schwefel umgesetzt werden. Auf diese Weise wird das bisherige fast abfallfreie Verfahren auch abwasser- und nahezu emissionsfrei betrieben werden koennen. Die Direktlaugung soll so betrieben werden, dass als Reststoff ein Pb/Ag-Konzentrat anfaellt, das als Rohstoff an Bleihuetten abgegeben werden kann.
Das Projekt "Aufarbeitung von Flugstaeuben der Aluminium-Umschmelzindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, IME, Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Bei der Verarbeitung von Aluminiumschrotten im Salzbadtrommelofen entstehen Flugstaeube, die im wesentlichen aus sublimierten Alkalichloriden, -fluoriden, Kohlenstoff, Kalk und Gips bestehen, da dem Abgas zur Sorption der darin enthaltenen Schadstoffkomponenten Weisskalkhydrat zugesetzt wird. Diese Staeube werden durch Gewebefilter aus dem Abgasstrom abgeschieden, ihre Zusammensetzung kann in weiten Grenzen schwanken (Tabelle 1). Bestandteile der Al, Ca, Na, K, Cl, C, F, S Filterstaeube; Anteil in Prozent: 4-17, 4-15, 5-15, 3-10, 15-36, 1-6, 1-8, 3; Tabelle 1: Zusammensetzung von Filterstaeuben der Sekundaeraluminiumindustrie. Sie enthalten auch gewisse Mengen an Schwermetallen (jeweils 1 Prozent Cu, Pb, Zn etc). Da bei der Aluminiumschrottverarbeitung notwendigerweise Chlor (aus den Salzschlacken), Kohlenstoff (aus unvollstaendiger Verbrennung) sowie Sauerstoff (aus Verbrennungs- und Falschluft) vorhanden sind, zudem ein Temperaturbereich von RT bis ca 1000 Grad C durchlaufen wird, enthalten diese Staeube auch PCDD/F. Diese Filterstaeube, die in einer Menge von ca 40 kg/t Sekundaeraluminium entstehen (dh in Deutschland 1989 mindestens 22 000 t), sind als Sonderabfaelle eingestuft und werden zur Zeit ausschliesslich auf Sonderdeponien verbracht, mit einem Kostenaufwand von ca 500 bis 1 500 DM/t. Verfahrensbeschreibung: Der Salzgehalt des Filterstaubes wird eluiert. Der Kalkanteil wird durch Karbonisieren mit CO2 zu CaCO3 umgesetzt. Aufschwimmendes Material (Flotationsprodukt) wird abgezogen und nach FF-Trennung der thermischen Behandlung unterworfen. Die Salzloesung wird in einer Salzschlackenaufbereitung mitverarbeitet. Diese Rueckstaende muessen...
Das Projekt "Untersuchung der Verwertungsmoeglichkeiten fester Reststoffe aus Gas-/Dampfturbinen-Kohlekraftwerken mit integrierter Kohlevergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Zielsetzung: Ziel des Vorhabens ist es, den in seiner mineralogischen Zusammensetzung andersartigen Reststoff aus kombinierten Gas-/Dampfturbinenprozessen zu charakterisieren und Verwertungsmoeglichkeiten im Baustoff- und ggf im Fuellstoffbereich zu untersuchen. Arbeitsprogramm: - Bestimmung der Eigenschaften von GDK-Reststoffen durch chemische und mineralogische Untersuchungen. - Erprobung verschiedener Aufbereitungsmethoden zur Abtrennung unerwuenschter Begleitstoffe und Herstellung verwertungsfaehiger Produkte durch Sieben, Sichten, Zerkleinern, Laugung, Kristallisation. - Einsatz der GDK-Reststoffe bei der Herstellung von Baustoffen - wie Leichtzuschlaege, Putzmoertel, Daemmstoffe, Gasbeton, Leichtbausteine. - Erprobung konditionierter GDK-Produkte als Fuellstoff in verschiedenen Anwendungsbereichen. - Herstellung und Pruefung der Produkte. Letzter Stand der Arbeiten zm 31.12.1994: Es wurden verschiedene Rueckstaende aus Kohlevergasungsprozessen hinsichtlich ihrer chemischen, physikalischen und mineralogischen Eigenschaften sowie ihrer Umweltvertraeglichkeit charakterisiert. Des weiteren wurden Aufbereitungs- und Konditionierungsmassnahmen durchgefuehrt, verschiedene Baustoffe fuer den Hochbau und den Untertagebereich hergestellt und gemaess einschlaegigen Normen ueberprueft. Aufschlussverfahren, Laugungsverfahren und Kristallisation dienten der Gewinnung einzelner Komponenten der Aschen - hauptsaechlich der SiO2- und Al2O3-Anteile-, die als Rohstoff in anderen Industriezweigen wie Waschmittel- oder keramischer Industrie Anwendung finden koennten. Das Ziel, die quantitative Umwandlung der geloesten SiO2- und Al2O3-Komponenten in Zeolith 4A, konnte im Rahmen des Vorhabens nicht erreicht werden.
Das Projekt "Recycling von Härtereialtsalzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Houghton Durferrit GmbH Thermotechnik durchgeführt. Entwicklung von Verfahren zur Wiedergewinnung der Salzbestandteile aus den Haertereialtsalzen zum Wiedereinsatz in der Haertesalzproduktion. Moeglichkeit der Aufarbeitung von Salzgemischen aus Bariumchlorid, Bariumcarbonat, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Cyaniden, Hydroxiden und Carbonaten der Elemente Natrium und Kalium sowie von Gemischen aus Nitrat, Nitrit, Carbonat, Hydroxid sowie etwas Chlorid der Elemente Kalium und Natrium. Es werden jeweils als reine Salze Bariumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Calciumchlorid bzw. Kaliumnitrat, Natriumnitrat sowie Natriumchlorid gewonnen.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Aufarbeitung von Phosphatierschlaemmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG durchgeführt. Zielsetzung: Bei der Volkswagen AG in Wolfsburg fallen jaehrlich ca 600 t Eisenphosphatschlaemme aus der Phosphatierung mit erheblichen Gehalten an Ni, Zn und Mn an. Diese Schlaemme werden bisher auf eine Sondermuelldeponie verbracht. Zur Verminderung, Verwertung oder Vermeidung sollen im Verbund mit der TU Clausthal Untersuchungen mit folgenden Teilzielen durchgefuehrt werden: 1) Senkung der Phosphatierloesungsverluste durch eine verbesserte Verfahrenstechnik bei der Fest/Fluessig-Trennung. 2) Selektive Rueckgewinnung der Wertmetalle Zn, Ni und Mn aus dem Phosphatierschlamm oder einem Zwischenprodukt der Phosphatierschlammaufbereitung. 3) Selektive Gewinnung der Wertmetallionen in Form von Salzen die stoerungsfrei in das Phosphatierbad rezirkuliert werden koennen. 4) Verminderung der Phosphorsaeureverluste. Stand des Vorhabens: Es wurden die Massenstroeme der Phosphatieranlagen in den VW Werken Wolfsburg, Braunschweig, Hannover, Kassel und Emden aufgenommen und chemisch sowie mineralogisch analysiert. Durch systematische Strukturuntersuchungen wurde eine durch Alterung bzw. durch Waermebehandlung entstehende, in verduennter H3PO4 schwerloesliche Eisenphosphatmodifikation entdeckt. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis gelingt es, mit verduennter H3PO4 Zn, Ni, und Mn nahezu vollstaendig zu laugen und fuer das Recycling zur Verfuegung zu stellen. Es wurde eine kontinuierlich arbeitende Laugeanlage fuer 500 l/d suspendierten Phosphatierschlamm an der TU Clausthal gebaut, die seit Juli 1992 betrieben wurde. Bei den ermittelten optimalen Betriebsparametern wird eine recyclefaehige Zn-Ni-Mn-Loesung gewonnen. Der verbleibende Eisenphosphatrueckstand kann mit Schlacken aus der Stahlindustrie zu einem hochwertigen Duenger verarbeitet werden. Es wurde eine Anlage fuer die zentrale Aufbereitung von Phosphatierschlaemmen konzipiert. Damit wird eine lueckenlose Rueckfuehrung des Phosphatierschlammes in den Wirtschaftskreislauf ermoeglicht.
Das Projekt "Recyclingsverfahren für metallhaltige Stahlwerkstäube - REDILP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Die europäischen Stahlproduzenten konnten ihre weltweite Wettbewerbsfähigkeit durch den Einsatz von elektrischen Lichtbogenöfen bei der Stahlproduktion sichern. Im Jahre 2010 werden etwa 40 Prozent der flüssigen Stahlproduktion in elektrischen Lichtbogenöfen erzeugt werden, heute beträgt dieser Anteil nur 33 Prozent. In diesen Öfen fallen Stahlwerkstäube bei der Rohstahlerzeugung, beim Einschmelzen von Schrotten (z.B. Autokarosserien) in großen Mengen (ca. 1 Mt/a in der EU) an. Die metallhaltigen Stäube werden in Abgasfilteranlagen abgetrennt. Der Staub ist ein Stoffgemisch aus Oxiden verschiedener Metalle, wobei Zink (20-45 Prozent), Eisen (20-35 Prozent) und Blei (1-2 Prozent) als die Hauptkomponenten zu nennen sind. Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines hydrometallurgischen Verfahrens zur selektiven Rückgewinnung der Metalle und deren Rückführung in den Stoffkreislauf. Der Stahlwerkstaub wird in einer Ammoniak-Lösung suspendiert und der Mahlung unterzogen, somit erfolgt eine zeitgleiche (integrierte) mechanisch aktivierende Mahlung und Laugung. Ziel ist es, die Wertstoffe zuerst vollständig in die flüssige Phase zu überführen und in einem nachfolgenden kombinierten Zementations- und Fällungsprozess selektiv als Zinkcarbonat und metallisches Blei abzuscheiden. Anschließend können die Wertstoffe in die technischen Stoffkreisläufe zurückgeführt werden. Dieses Projekt soll zu einer Recyclingtechnologie für den bei der Stahlproduktion mit elektrischen Lichtbogenöfen anfallenden Flugstaub führen, die geringere Kosten verursacht als die Stahlwerke gegenwärtig für die Verwertung und Beseitigung bezahlen. Die Recyclingtechnologie liefert die Zuversicht, dass der bei der Stahlproduktion anfallende Flugstaub somit so vollständig wie möglich wiederaufbereitet wird, anstatt wie bisher die Abfalldeponien zusätzlich zu belasten. Die erfolgreiche Wiederverwertung der Wertstoffe (Fe, Zn und Pb), die im Flugstaub enthalten sind, wird sowohl zur Ressourcenerhaltung als auch zur Verringerung der Probleme bei der Abfallbeseitigung führen.
Das Projekt "Teilprojekt: Transportprozesse und Migrationsformen von Spurenmetallen in Porenloesungen von Sicker- und Grundwasserleitern in Braunkohlentagebauen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Geochemisches Institut durchgeführt. Die Migrationsformen von Spurenmetallen (z.B. Be, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Y, Zr, Ag, Cd, Sn, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, U, Lanthanoide u. Platinelemente) werden in abgepressten Porenwaessern aus der Feinfraktion (kleiner 2 mm) des Sicker- bzw. Grundwasserleiters analysiert. Dazu dient eine zweistufige Ultrafiltration und ein Ionenaustauschverfahren. Kolloidale, makromolekulare sowie kationische Loesungskomponenten werden isoliert und identifiziert. Das Loesungsverhalten der Spurenmetallspezies laesst sich in Abhaengigkeit verschiedener Parameter (pH, Eh, T, 02, Leitfaehigkeit, Ionenstaerke u. Saeureneutralisationskapazitaet der korrespondierenden Festphasen) messen. Die Festphasen werden chemisch, roentgenographisch und roentgenmikroskopisch untersucht. Darueber hinaus werden Grund- und Oberflaechenwaesser im Umfeld der Braunkohlentagebaue (Cospuden und Garzweiler) analysiert. Die Resultate bilden die Grundlage fuer Modellrechnungen, um die kuenftige Entwicklung der vielerorts beobachteten Belastung des Grund- und Oberflaechenwassers durch saure sulfatreiche Sickerwaesser aus Abraumhalden und Sedimenten des Braunkohlentagebaues als Folge der Sulfidoxidation und Laugung zu beurteilen und um Verbesserungen fuer den Grundwasserschutz zu erreichen.
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