Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines metallurgischen Verfahrens, mit dessen Hilfe es gelingt die entstehenden Bi-haltigen Schäume aus dem Kroll-Betterton-Prozess weiter an Bismut anzureichern und dann zu einem Reinbismuth zu raffinieren, ohne die gegenwärtig gebräuchlichen, aus ökologischer Sicht bedenklichen, Verfahren zu verwenden. Die Neuartigkeit des Vorhabens basiert auf einer innovativen Kombination verschiedener Raffinationsschritte: Zentrifugieren, partielle Oxidation und fraktionierte Kristallisation. Ein derart gestaltetes Verfahren macht die Nutzung ökologisch fragwürdiger Verfahren redundant und unterbindet die Erzeugung kritischer Kuppelprodukte. Gleichzeitig soll das auf diesem Wege gewonnene Bismut dem in den bestehenden Verfahrenswegen entstehenden Produkt qualitativ ebenbürtig sein. Nach der thermochemischen Modellierung der Gleichgewichtsreaktionen und den Grundlagenversuchen im Labormaßstab werden die Basisparameter des Prozesses festgelegt und ein statistisch abgesicherter Versuchsplan ausgearbeitet. Anhand dieser Ergebnisse wird die Bismutanreicherung im Schaum sowie die Endraffination im Labormaßstab untersucht. Nach Erprobung der Zentrifugationstechnik im Technikumsmaßstab wird aufbauend auf sämtlichen Ergebnissen die Skalierung und Übertragbarkeit in den Pilotmaßstab vorgenommen sowie eine Pilotanlage errichtet und erprobt. Es erfolgt eine kontinuierliche Produktbewertung und abschließend die Bewertung des Prozesses hinsichtlich Ressourcen-, Umwelt und Energieeffizienz sowie der Wirtschaftlichkeit und Übertragbarkeit.
Das besondere Ziel in unserem Teilprojekt ist die Untersuchung der Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor aus der Asche/Kohle von pyrolisiertem Schweinegülle-Retentat nach einer Güllezentrifugation unter Berücksichtigung der Form der Stickstoffernährung der Pflanzen. Dabei untersuchen wir zunächst die Verbindung in der Asche in der der Phosphor gebunden ist.
Die uns bereits vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass eine Ammoniumdüngung die Phosphorverfügbarkeit für Mais effizienter gestaltet als eine Nitratdüngung. Dieser Befund verdeutlicht, dass der Phosphor in der Asche/Kohle vom Schweinegülleretentat als tertiäres Ca-Phosphat vorliegen dürfte. In weiteren Untersuchung wollen wir die Bedeutung der Ammoniumernährung für die Verfügbarkeit von pyrolisierten Gülleretentaten überprüfen.