Die thermische Abfallbehandlung stellt nach aktuellem Stand sowie zukünftig im Wandel zur „Circular Economy“ eine zentrale Säule der europäischen Abfallwirtschaft dar. Aus ökologischer und ökonomischer Sicht gewinnt die NE-Metallrückgewinnung aus Müllverbrennungsrostasche mittels Wirbelstromscheidern zunehmend an Bedeutung in der konventionellen Rostaschenaufbereitung. Die Weiterentwicklung der Sortiertechnik ermöglicht darüber hinaus eine trockenmechanische Trennung in Leicht- und Schwermetallfraktionen der gemischten NE-Metallkonzentrate.
Einen Schwerpunkt der Arbeit bilden praktische Versuche zur Röntgentransmissionssortierung, mit dem Ziel einer möglichsten hohen Produktreinheit der Leichtmetallfraktion. Die Anwendung des Aluminiumrefininings liefert wichtige Erkenntnisse über erwartbare Schmelzausbeuten und chemische Zusammensetzung in Abhängigkeit wesentlicher Einflussgrößen wie Kornspektrum, Sortiergrad und Schmelzsalzzusammensetzung.
Aufgrund des hohen Zinkanteils in der Schwermetallfraktion aus Rostasche wird im Rahmen der Arbeit die Vakuumdestillation auf seine Eignung als Andienungs-verfahren untersucht. Basierend auf einer thermochemischen Modellierung werden Drücke und Temperaturen ermittelt, die für eine möglichst vollständige Zinkabtrennung notwendig sind. Mit Hilfe von Literaturdaten werden Kinetikmodelle erstellt, die eine Voraussage über den Konzentrationsverlauf und damit der benötigten Behandlungsdauer zulassen. Anhand von Phasenverteilung und -zusammensetzung werden in Abhängigkeit der Aufbereitungstiefe und der Korngröße die Effektivität der Vakuumbehandlung sowie der Aufbereitungskette beurteilt.
Aktualisiert: 2023-02-23
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In dieser Arbeit wird die Eignung von metallurgischen Raffinationsprozessen untersucht, um die mengenmäßig bedeutendste bleihaltige Kupferlegierung CuZn39Pb2 zu recyceln und Produkte herzustellen, die den Bleiverordnungen der Europäischen Union entsprechen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden drei pyrometallurgische Verfahren betrachtet: Zweistufige Vakuumdestillation mit konsekutiver Zink-Bleiverdampfung, Präzipitation intermetallischer Calcium-Blei-Phasen und Fraktionierte Kristallisation eines Kupfer-Zink-Mischkristalls.
Die Auswirkungen der wesentlichen Prozessparameter werden mit Hilfe thermochemischer und kinetischer Modellierung ermittelt. In Verbindung mit veröffentlichter Literatur bieten die generierten Ergebnisse eine solide Grundlage für die Identifikation idealer Verarbeitungsfenster und die Interpretation der experimentellen Daten.
Die praktische Umsetzung zeigt eine generelle Eignung aller Verfahren hinsichtlich der Bleireduktion, wobei sich die Effizienz jedoch stark unterscheidet. Im Hinblick auf eine mögliche industrielle Umsetzung wird der Ansatz der Vakuumdestillation empfohlen. Die erforderlichen Bleikonzentrationen können schnell und ohne die Zugabe von Additiven bei hohen Ausbeutewerten erreicht werden.
Aktualisiert: 2023-04-06
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