Das Projekt "CLIENT II - REGINA - Globale Industrie der Seltenen Erden und neue Anwendungen, Teilvorhaben 4: Reduktion und Aufreinigung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling.Brasilien zählt zu den bedeutendsten Ländern für die globale Rohstoffwirtschaft und verfügt über Selten-Erd (SE)-Reserven von rund 22 Mio. t (ca. 17 % der weltweiten Reserven). Zukünftig wird der Bedarf an Seltenen Erden durch den Ausbau grüner Technologien weiter ansteigen bspw. durch Hightech-Produkte, die SE-haltige Magnete benötigen. Basierend auf brasilianischen Rohstoffen deckt das Verbundprojekt REGINA die Wertschöpfungskette von der Trennung der Seltenen Erden bis hin zur Magnetherstellung ab. Der Schwerpunkt soll auf der umwelt- und sozialverträglichen Produktion der SE und Magneten liegen, gepaart mit der Entwicklung tragfähiger Geschäftsmodelle zur wettbewerbsfähigen Vermarktung. Ziel ist die Reduktion der Abhängigkeit von China und die Etablierung einer stabilen langfristigen Rohstoffversorgung. Zu diesem Zweck haben sich die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS, TU Darmstadt, RWTH Aachen, TU Clausthal, TH Georg Agricola Bochum, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und die Industriepartner KME Germany GmbH und GMB Deutsche Magnetwerke GmbH zusammengeschlossen, um in enger Kooperation mit brasilianischen Partnern aus Forschung und Industrie die derzeitigen Herausforderungen der SE-Industrie zu bewältigen. Die Erkenntnisse der Forschungsarbeiten aus AP1 werden genutzt, um relevante Vorstoffe mittels Schmelzflusselektrolyse zu Didymium zu reduzieren. Durch die online-Abgasanalytik und deren Einkopplung in die Oxiddosierung wird eine Emissionsminimierung und Ressourceneffizienz angestrebt, um einen automatisierten und optimierten Metallproduktionsprozess zu etablieren. Das extrahierte Metall dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Magnetlegierungen im Induktionsofen. Hierzu werden die geforderten Legierungen spezifikationstreu erschmolzen und bezüglich eines seigerungsfreien Produktes erstarrt. Die Rascherstarrung wird mittels einer wassergekühlten Kupferkokille realisiert. Ziel ist die Identifizierung von Raffinationspotentialen mittels des geplanten Aufbaus.
Norwegen -Schmelzflusselektrolyse: Primäraluminium (Hüttenaluminium) wird aus Tonerde mittels Schmelzflusselektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß) gewonnen. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflusselektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflusselektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#1), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Allokation: keine Genese der Daten: Die Daten für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Die Kennziffer für den Stromverbrauch der norwegischen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ) geht auf #3 zurück, die die bundesdeutsche Situation charakterisiert. Aufgrund der vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in Norwegen (vgl. z.B. GUS -Schmelzflusselektrolyse) wird die bundesdeutsche Kennziffer für für Norwegen übernommen. In (Huglen 1990) werden für norwegische Anlagen vergleichbare Werte für den Verbrauch an elektrischem Strom genannt. Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen von #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der deutschen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und auch für Norwegen in GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 Daten für Kohlendioxid (1400 kg) bzw. für Tetrafluormethan (0,5 kg) und Hexafluorethan (0,066 kg) (Harnisch 1998 und Harmisch 1999) als Kennziffern eingesetzt, die globalen Durchschnittswerten entsprechen (Anmerkung: die Kennziffern für die fluorierten Treibhausgase schwanken von Anlage zu Anlage, daher werden hierzu für alle in GEMIS aufgenommenen Schmelzflußelektrolyseprozesse wie z.B. GUS -Schmelzflusselektrolyse etc. die gleichen globalen Durchschnittswerte angesetzt). Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die norwegische Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt ais #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Weitere Referenzen: WIKUE 1995b + Huglen 1990 Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE
Das Projekt "Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche^Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT)^Teilprojekt 5: Planung/Bau der Technikumanlage^Teilprojekt 4: Mechanische Aufbereitung SPL-Ausbrüche, Teilprojekt 3: Entgiftung SPL-Ausbrüche und industrielle Anschlussfähigkeit" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: evol GmbH.Das Vorhabenziel der EVOL GmbH ist es an der Ermittlung der Reaktionskinetik zur Aufbereitung der SPL-Ausbrüche mitzuarbeiten, um dann daran anschließend Technikumsversuche mit den brasilianischen Partnern durchzuführen. Das übergeordnete Ziel der EVOL GmbH ist die fachliche Begleitung der Implementierung einer industriellen SPL-Wiederverwertungsanlage. Die Arbeitsplanung der EVOL GmbH gestaltet sich gemäß den Arbeitspaketen im Antrag. Die EVOL GmbH bringt ihr einzigartiges Fachwissen zu SPL im Rahmen der Erfassung, Verfahrensentwicklung, Verfahrenserprobung und der wirtschaftlichen Anschlussfähigkeit in das Vorhaben mit ein. Die EVOL GmbH stellt durch die Kontaktanbahnung und die Kontaktpflege, insbesondere zu den brasilianischen Partnern, eine erfolgreiche Projektumsetzung sicher.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche^Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT)^Teilprojekt 5: Planung/Bau der Technikumanlage, Teilprojekt 4: Mechanische Aufbereitung SPL-Ausbrüche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: L.S.L. GmbH Logistik-Service-Lünen.Das Vorhabensziel liegt für die LSL GmbH in der Entwicklung einer optimalen Aufbereitungsmethode der SPL-Reststoffe. Dabei gilt es insbesondere mögliche Gefährdungen während der Aufbereitung auszuschließen. Ferner ist das Ziel den kohlenstoffhaltigen Reststoff auf seinen Wiedereinsatz als Katodenmaterial hin zu überprüfen. Die LSL GmbH wird sich im Rahmen des Vorhabens insbesondere bei der Charakterisierung, den Laborversuche und sowie den Technikumsversuchen in das Projekt einbringen, um eine optimale und anlagenspezifische Vorkonditionierung der SPL-Einsatzstoffe zu gewährleisten.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche^Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT)^Teilprojekt 5: Planung/Bau der Technikumanlage^Teilprojekt 3: Entgiftung SPL-Ausbrüche und industrielle Anschlussfähigkeit^Teilprojekt 4: Mechanische Aufbereitung SPL-Ausbrüche^Teilprojekt 2: Aufarbeitung und Cyanidentgiftung SPL-Ausbrüche, Teilprojekt 1: SPL-Stoffströme, Aufbereitungstechnikum, Ressourceneffizienz und Verbundkoordination" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: CUTEC-Institut GmbH.Aluminium ist mit einer derzeitigen Weltjahresproduktion von rund 46 Mio. t. das bedeutendste Industriemetall nach Stahl. Die weltweit voranschreitende Industrialisierung der Schwellenländer und die steigende Bedeutung von Leichtbau lassen auch in Zukunft eine stabile Nachfrage nach diesem Rohstoff erwarten. Für die Herstellung ist derzeit der Hall-Héroult-Prozess, in dem reines Aluminium durch eine Schmelzflusselektrolyse in pfannenartigen Öfen gewonnen wird, Stand der Technik. Je nach Prozessbedingungen müssen dabei die Kathodenauskleidungen dieser Öfen, bestehend aus einer leitenden Kohleschicht und einer isolierenden Schamotteschicht, alle 5 - 7 Jahre ausgebrochen und erneuert werden. Dieser Kathodenausbruch ist durch signifikante Mengen giftiger Substanzen wie Fluoride und Cyanide verunreinigt, was eine direkte Wiederverwertung verhindert. Einzeln betrachtet stellen die enthaltenen Komponenten, sowohl die giftigen Salze wie auch die Kathodenkohle, theoretisch wertvolle Rohstoffe dar. Ohne eine geeignete Separationstechnik ist der Ausbruch allerdings nicht wirtschaftlich verwertbar und eine kostenintensive Behandlung notwendig. Ziel des Projektes IEPALT ist die Entwicklung und Etablierung eines geeigneten Separationsverfahrens, dass nicht nur die enthaltenen Giftstoffe eliminiert, sondern diesen Reststoff auch in vermarktungsfähige Produkte überführt.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche^Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT), Teilprojekt 5: Planung/Bau der Technikumanlage" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RCE GmbH.Das Vorhabensziel für die RCE GmbH liegt in der Planung und Errichtung eines Technikums bei der CUTEC GmbH. Dafür soll durch die RCE GmbH, aufbauend auf den Erkenntnissen aus der Stoffcharakterisierung und erster Laborversuche, aus den Aggregaten der einzelnen Prozessstufen ein Technikum für einen quasi-kontinuierlichen Betrieb errichtet werden. Die Arbeitsplanung der RCE GmbH ist eng an die Arbeitspakete Charakterisierung und Laborversuche gekoppelt. Parallel zu den dort gewonnenen Erkenntnissen wird im Rahmen des Vorhabens das Anlagenkonzept entwickelt und umgesetzt werden. Im Rahmen der Einschleusungsversuche wird RCE dann auf Basis dieser Versuche ein erstes scale-up für eine industrielle SPL-Aufbereitungsanlage erstellen.
Das Projekt "Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT), Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hydro Aluminium Rolled Products GmbH, Forschung und Entwicklung.Das Vorhabensziel der Hydro Aluminium Rolled Products GmbH (HYDRO) besteht in der Untersuchung der Primäraluminiumgewinnung dahingehend, mögliche Parameter zur Beeinflussung der Qualität der SPL-Rohstoffe (Kathodenausbruch) zu identifizieren. Dabei gilt es die Qualität des erzeugten Aluminiums nicht zu vermindern. Weiterhin sollen neue Entwicklungstendenzen im Kathodenbereich und die sich daraus ergebenden Änderungen für die SPL-Reststoffe aufgezeigt werden. Thematisch ist HYDRO für die Optimierung der SPL-Ausbrüche im Hinblick auf deren Verwertung vorgesehen. Dafür wird HYDRO insbesondere bei der Charakterisierung der SPL-Reststoffe mitwirken und sein Wissen über die Reststoffe und neue Entwicklungstendenzen im Kathodenmaterial in die Labor- und Technikumsversuche einfließen lassen. Schließlich wird HYDRO an der Erfassung der SPL-Reststoffe und der wirtschaftlichen Umsetzung eines neuen Verfahrens mitwirken.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Schmelzflusselektrolyse und Optimierung SPL-Ausbrüche^Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium-Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT)^Teilprojekt 5: Planung/Bau der Technikumanlage^Teilprojekt 3: Entgiftung SPL-Ausbrüche und industrielle Anschlussfähigkeit^Teilprojekt 4: Mechanische Aufbereitung SPL-Ausbrüche, Teilprojekt 2: Aufarbeitung und Cyanidentgiftung SPL-Ausbrüche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling.Ermittlung der Reaktionskinetik für die Aufbereitung von Elektrolysezellenausbruch (SPL) im Labormaßstab als Voraussetzung für Technikumsversuche. Nachweis der technischen Realisierbarkeit im Technikumsmaßstab. Einführung der entwickelten Verfahrenstechnik in den Industriemaßstab, gemeinsam mit den Partnern in Brasilien. Auf der Grundlage der Rohstoffcharakterisierung wird ein repräsentatives Versuchsmaterial ausgewählt und im Tonnenmaßstab eingelagert, um die Reproduzierbarkeit der Versuchsergebnisse sicherzustellen. Die Laborphase geht der Technikumsphase voraus. Im Einzelnen umfasst das Versuchsprogramm: Aufschlussmahlung, Wasserlaugung, Klassierung, basische Laugung mit Cyanid-Entgiftung, Kohleflotation, Filtration, Entwässerung. Jede Prozessstufe wird einzeln untersucht und die Prozessparameter ermittelt. Die gewonnenen Daten werden auf die Technikumsanlage übertragen und der Gesamtprozess semikontinuierlich überprüft. Auf der Grundlage der Erkenntnisse der Technikumsversuche werden beim Projektpartner in Brasilien Industrieversuche durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Batterie- und Schlackenaufbereitung^Teilvorhaben 2: Batteriedeaktivierung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung^Rückgewinnung der Rohstoffe aus Li-Ion-Akkumulatoren, Teilvorhaben 1: Metallurgische Verfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling.Ziel ist die Entwicklung eines reststoffminimierten, prozessstufenarmen Recyclingprozesses, der die metallischen Wertkomponenten (Co, Cu, Al, Fe, Li) und das hochwertige Leitsalz LiPF6 aus den Li-Ionen-Batterien in eine solche Form überführt, die den erneuten Einsatz in der Batterieherstellung ermöglicht. Mit der Verknüpfung mechanischer Verfahren und vakuum-thermischer Behandlungsmethoden sollen aufwendige hydrometallurgische Prozessstufen vermieden werden. Das vom Projektpartner hergestellte kohlenstoffhaltige Co-Li-Konzentrat wird in diesem Teilprojekt reduzierend eingeschmolzen. Als Produkte entstehen metallisches Co sowie ein Li-haltiges Schlackenkonzentrat. Das Co muss je nach Gehalten von unerwünschten Stoffen raffiniert werden, um den Marktwert zu steigern. Das beim Projektpartner erzeugte Li-Chlorid wird in der Institutseigenen Schmelzflusselektrolyse eingesetzt und ermöglicht die Herstellung von metallischem Lithium. Zusammen mit den Arbeiten der Projektpartner ergibt sich ein ganzheitlicher Ansatz zur Rückgewinnung der wertintensiven Inhaltsstoffe als verkaufsfähige Recyclingprodukte.
Systemraum: Entnahme des Bauxits bis zur Herstellung von Primäraluminium Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 2001 - 2004 Weitere Informationen: Hall-Heroultprozess und anschliessende Schmelzflusselektrolyse Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Tagebau Roherz-Förderung: Australien 35,1% Brasilien 11,8% China 11,8% Jamaika 8,5% Guinea 8,2% Indien 7,1% im Jahr 2006 Rohmetall-Herstellung: China 27,7% Russland 11,0% Kanada 9,1% USA 6,8% Australien 5,7% Abraum: 3,9t/t Fördermenge: 177530000t/a Reserven: 25000000000t Statische Reichweite: 141a
| Origin | Count |
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| Bund | 35 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 13 |
| Text | 22 |
| License | Count |
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| geschlossen | 1 |
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