Development of a multi-metal process route to treat lead- and zinc-bearing residues

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Obwohl in den letzten 20 Jahren die meisten primären Blei-Zink Hütten in Europa geschlossen wurden, sind ihre Hinterlassenschaften in Form von Schlackenhalden noch immer sichtbar. Diese müssen nicht nur als potentielle Gefahr für Mensch und Umwelt, sondern auch als mögliche Rohstoffquelle gesehen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Aufbereitung der blei- und zinkhaltigen Schlacke aus Veles, Nordmazedonien, untersucht. Unter Verwendung eines kohlenstoffgesättigten Eisenbades, das als Sammler für das enthaltene Eisen und Kupfer sowie als Kohlenstoffspeicher dient, wird das vorgeschlagene Verfahren im Labor- und im Technikumsmaßstab getestet. Bei der Aufarbeitung des blei- und zinkhaltigen Rückstandes entstehen aus dem Reststoff drei verschiedene Produktströme: ein zinkoxidreicher Flugstaub, eine Eisenlegierung und eine inerte Restschlacke. Der Flugstaub stellt ein verkaufsfähiges Produkt dar, das direkt in der primären Zinkgewinnung eingesetzt werden kann. Die Schlacke weist ein hohes Potenzial auf, als primärer Rohstoffersatz in der Bauindustrie eingesetzt zu werden. Die erzeugte Eisenlegierung zeigt aufgrund der Anreicherung mit Schwefel, Kupfer und Arsen allerdings nur eingeschränkte Möglichkeiten für eine weitere direkte Verwendung. Um die prinzipiellen Reaktionsmechanismen zu beschreiben und den Einfluss des FeO-Gehaltes und der Temperatur auf die Reduktionsgeschwindigkeiten zu untersuchen, wird ein allgemeingültiges kinetisches Modell entwickelt. Die Richtigkeit dieses Modell wird anhand von Reduktionsversuchen mit einer synthetischen Schlacke und der Schlacke aus Veles validiert. In Versuchen im Technikumsmaßstab wird die technische Machbarkeit bestätigt, einen bereits deponierten Reststoff auf einem Eisenbad zu reduzieren, um Wertmetalle zu gewinnen und gleichzeitig eine Restschlacke zu erzeugen, die als Baustoff eingesetzt werden kann.

Details

Titel in ÜbersetzungEntwicklung einer innovativen Prozessroute zur Aufarbeitung Blei-Zink-haltiger Reststoffe
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2021