Pyrometallurgische Verwertung agglomerierter aluminiumhaltiger Reststoffe minderer Qualität
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Dissertation
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2017.
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TY - BOOK
T1 - Pyrometallurgische Verwertung agglomerierter aluminiumhaltiger Reststoffe minderer Qualität
AU - Zöhrer, Marlis
N1 - nicht gesperrt
PY - 2017
Y1 - 2017
N2 - Aluminiumhaltige Reststoffe minderer Qualitäten, wie beispielsweise Stäube und Schlämme, werden unabhängig ihres metallischen Anteiles in vielen Fällen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften keinem Recycling zugeführt. Erfolgt eine Deponierung, kann eine Rückgewinnung der enthaltenen Komponenten auch zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr stattfinden. Aus ökologischer Sicht und um eine strategische Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Ressourcen zu verringern, steigt der Bedarf einer nachhaltigen Verwertung auch für verunreinigte und feinkörnige Rückstände. Ziel der Forschungsarbeit war es, aluminiumhaltige Reststoffe so zu konditionieren (z.B. durch Agglomeration), dass diese in bestehende Schmelzprozesse eingebracht und geforderte Qualitätsspezifikationen eingehalten werden können. Die Basis einer stofflichen Verwertung bildet die grundlegende Charakterisierung der Ausgangsstoffe. Der spezielle Fokus liegt dabei auf den physikalischen und pyrophoren Eigenschaften sowie der chemischen Zusammensetzung. Für das Recycling von Aluminium ist der metallische Anteil im Reststoff entscheidend, da sich nur dieser im Schmelzprozess rückgewinnen lässt. Zur Ermittlung des Metallgehalts erfolgte die Konzipierung einer Versuchsanlage. Das Messprinzip beruht auf der gasvolumetrischen Bestimmungen des freigesetzten Wasserstoffs durch die chemische Reaktion des im Reststoff enthaltenen Metalls mit den Wasserstoffionen der Salzsäure. Mit Hilfe einer Versuchspresse erfolgte die Herstellung stabiler Briketts ohne Bindemittel. Eine Agglomeration verringert die Staubbelastung beim Transport, der Lagerung und der Manipulation und damit verbunden das Risiko einer Staubexplosion. Für den Einsatz als Sekundärrohstoff in der pyrometallurgischen Verwertung führt eine Kompaktierung zu einer Optimierung des Oberflächen/¬Volumenverhältnisses und verbessert die Chargierfähigkeit in den Ofenraum. Die pyrometallurgischen Versuche im Labor- sowie Technikumsmaßstab haben gezeigt, dass eine Wertmetallrückgewinnung von minderwertigen Qualitäten, wie z.B. für oxidreiche Stäube, möglich ist. Darüber hinaus fand die erfolgreiche Herstellung einer AlCu-Vorlegierung aus Rückständen statt, die zum jetzigen Zeitpunkt keiner Verwertung zugeführt werden konnten.
AB - Aluminiumhaltige Reststoffe minderer Qualitäten, wie beispielsweise Stäube und Schlämme, werden unabhängig ihres metallischen Anteiles in vielen Fällen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften keinem Recycling zugeführt. Erfolgt eine Deponierung, kann eine Rückgewinnung der enthaltenen Komponenten auch zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr stattfinden. Aus ökologischer Sicht und um eine strategische Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Ressourcen zu verringern, steigt der Bedarf einer nachhaltigen Verwertung auch für verunreinigte und feinkörnige Rückstände. Ziel der Forschungsarbeit war es, aluminiumhaltige Reststoffe so zu konditionieren (z.B. durch Agglomeration), dass diese in bestehende Schmelzprozesse eingebracht und geforderte Qualitätsspezifikationen eingehalten werden können. Die Basis einer stofflichen Verwertung bildet die grundlegende Charakterisierung der Ausgangsstoffe. Der spezielle Fokus liegt dabei auf den physikalischen und pyrophoren Eigenschaften sowie der chemischen Zusammensetzung. Für das Recycling von Aluminium ist der metallische Anteil im Reststoff entscheidend, da sich nur dieser im Schmelzprozess rückgewinnen lässt. Zur Ermittlung des Metallgehalts erfolgte die Konzipierung einer Versuchsanlage. Das Messprinzip beruht auf der gasvolumetrischen Bestimmungen des freigesetzten Wasserstoffs durch die chemische Reaktion des im Reststoff enthaltenen Metalls mit den Wasserstoffionen der Salzsäure. Mit Hilfe einer Versuchspresse erfolgte die Herstellung stabiler Briketts ohne Bindemittel. Eine Agglomeration verringert die Staubbelastung beim Transport, der Lagerung und der Manipulation und damit verbunden das Risiko einer Staubexplosion. Für den Einsatz als Sekundärrohstoff in der pyrometallurgischen Verwertung führt eine Kompaktierung zu einer Optimierung des Oberflächen/¬Volumenverhältnisses und verbessert die Chargierfähigkeit in den Ofenraum. Die pyrometallurgischen Versuche im Labor- sowie Technikumsmaßstab haben gezeigt, dass eine Wertmetallrückgewinnung von minderwertigen Qualitäten, wie z.B. für oxidreiche Stäube, möglich ist. Darüber hinaus fand die erfolgreiche Herstellung einer AlCu-Vorlegierung aus Rückständen statt, die zum jetzigen Zeitpunkt keiner Verwertung zugeführt werden konnten.
KW - Aluminium
KW - Recycling
KW - Agglomeration
KW - Recycling
KW - aluminium
KW - agglomeration
M3 - Dissertation
ER -
