Eisenfällungrückstände gehören zu den am häufigsten anfallenden Reststoffen der Nichteisenmetallgewinnung, die unter anderem in hydrometallurgischen Prozessschritten der Zink- und Nickelproduktion entstehen. Trotz ihres Potentials als Sekundärrohstoff für die Rückgewinnung zahlreicher enthaltener Wertmetalle, werden diese hauptsächlich deponiert. Um natürliche Ressourcen zu schonen und die Belastung der Umwelt und des Klimas durch Abfälle zu verhindern, sind nachhaltige Verfahrensansätze nötig. An der Montanuniversität Leoben wurde daher ein neuartiges Konzept zur CO2-optimierten Extraktion von wertvollen Elementen aus Eisenfällungsrückständen entwickelt. Im Zuge dieser Arbeit wurden die thermische Vorbehandlung und die selektive Chlorierung von Wertmetallen mit ihrer anschließenden Extraktion über die Gasphase sowohl experimentell als auch theoretisch anhand von drei verschiedenen Rückständen aus der Zink- und Nickelindustrie untersucht. Der Einsatz von simultanen thermischen Analysen ermöglichte die Bestimmung des thermischen Zersetzungsverhaltens der Reststoffe. Außerdem wurden die Metallanreicherung und der minimale Energiebedarf der thermischen Behandlung für das jeweilige Material berechnet. Die Evaluierung des Extraktionsverhaltens der kalzinierten Fällungsrückstände erfolgte in einer Versuchsreihe von insgesamt 54 Versuchen für verschiedene Chlorierungsmittel, Mischungsverhältnisse und Temperaturen. Zusätzlich wurde die selektive Chlorierung im Equilib-Modul der Software FactSage simuliert und die Ergebnisse mit jenen der Versuchsreihe verglichen. Die thermische Behandlung erzielte im Allgemeinen gute Ergebnisse im Hinblick auf die Anreicherung und die Zersetzung komplexer Phasen. Der dafür benötigte, minimale Energieaufwand von etwa 1-2 GJ pro Tonne Reststoff ist als ein wichtiger Faktor für die Bewertung der Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen. Die Extraktion der Wertmetalle Ag, Bi, In, Pb und Zn aus den kalzinierten Fällungsrückständen der Zinkindustrie ist mit den Chlorierungsmitteln FeCl3·6H2O und MgCl2·6H2O teilweise auch schon bei einer Temperatur von 900 °C möglich. Im Gegensatz dazu steht die Rückgewinnung der Metalle Co und Ni aus dem kalzinierten Fällungsrückstand der Nickelherstellung, die unter den gegebenen Parametern nur in geringem Ausmaß stattfand. Die Simulation wies in den betrachteten Tendenzen zahlreiche Abweichungen zu den realen Experimenten auf und ist daher in Zukunft nur für grobe Einschätzungen heranzuziehen.