Verfahrensentwicklung und Anlagenoptimierung beim Recycling von Filterstäuben aus der Eisen- und Stahlindustrie

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Verfahrensentwicklung und Anlagenoptimierung beim Recycling von Filterstäuben aus der Eisen- und Stahlindustrie. / Schneeberger, Gerald.
2013. 125 S.

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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title = "Verfahrensentwicklung und Anlagenoptimierung beim Recycling von Filterst{\"a}uben aus der Eisen- und Stahlindustrie",
abstract = "Das Recycling von Filterst{\"a}uben aus dem Bereich der Eisen- und Stahlindustrie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Steigende Entsorgungskosten und strengere Deponieauflagen resultieren in einer verst{\"a}rkten industriellen Nachfrage nach neuen Recyclingprozessen. Ein gesteigertes Nachhaltigkeitsbewusstsein, Hand in Hand mit hohen Wertmetallinhalten in diesen Reststoffen, f{\"o}rdert dabei Forschungsarbeiten und Entwicklungen auf diesem Gebiet. Speziell Zink aber auch Eisen und Blei stellen {\"o}konomische Faktoren bei der Aufarbeitung dieser Filterst{\"a}ube dar. Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine ausf{\"u}hrliche Beschreibung der Ergebnisse grundlegender Untersuchungen betreffend chemischer und physikalischer Eigenschaften von St{\"a}uben aus dem LD-Konverter, dem Elektrolichtbogenofen zur Stahlherstellung und dem Kupolofen. Die Darstellung und der Vergleich aktueller Recyclingkonzepte verdeutlicht die derzeitige Marktsituation. Erhebliche Nachteile dieser Verfahren resultieren in der Entwicklung neuer Aufbereitungskonzepte f{\"u}r die genannten Filterst{\"a}ube. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Entwicklung eines mehrstufigen Prozessmodelles zum Recycling von hochzinkhaltigen Stahlwerksst{\"a}uben. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrensansatzes im Vergleich zu g{\"a}ngigen Recyclingma{\ss}nahmen beruht auf einer wesentlich h{\"o}her erzielbaren Zinkoxidqualit{\"a}t, was wiederum in h{\"o}heren Verkaufspreisen und einem gr{\"o}{\ss}eren Absatzmarkt resultiert. Daneben ist die simultane R{\"u}ckgewinnung einer Eisenlegierung kennzeichnend. Speziell grundlegende thermodynamische Berechnungen, Versuchsanordnungen im Induktionsofen und im „Top Blown Rotary Converter“ sowie energetische und wirtschaftliche Bilanzierungen verdeutlichen eine schnelle Amortisation dieses Verfahrens. Weiters erfolgte im Rahmen dieser Dissertation die Behandlung von Nebenprodukten entsprechender Staub-Recyclingprozesse. Diese Reststoffe weisen noch relativ hohe Anteile an Schwermetallen auf, wodurch die Anwendung im Stra{\ss}enbau und der Zementindustrie im europ{\"a}ischen Raum stark eingeschr{\"a}nkt wird. Unterschiedliche Behandlungsans{\"a}tze zeigten, dass der Gehalt von Schwermetallen in diesen Reststoffen gesenkt werden kann, was neben der R{\"u}ckgewinnung von Wertstoffen neue Anwendungsgebiete dieser Schlacken er{\"o}ffnet.",
keywords = "Stahlwerksst{\"a}ube, Filterst{\"a}ube, Kupolofenst{\"a}ube, BOFD, LD-Stahlwerksst{\"a}ube, EAFD, Elektrolichtbogenofenst{\"a}ube, TBRC, Top Blown Rotary Converter, Charakterisierung, Recycling, Steel Mill Dusts, Cupola Dusts, BOFD, Basic Oxygen Furnace Dusts, EAFD, Electric Arc Furnace Dusts, TBRC, Top Blown Rotary Converter, Characterisation",
author = "Gerald Schneeberger",
note = "nicht gesperrt",
year = "2013",
language = "Deutsch",

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T1 - Verfahrensentwicklung und Anlagenoptimierung beim Recycling von Filterstäuben aus der Eisen- und Stahlindustrie

AU - Schneeberger, Gerald

N1 - nicht gesperrt

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Das Recycling von Filterstäuben aus dem Bereich der Eisen- und Stahlindustrie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Steigende Entsorgungskosten und strengere Deponieauflagen resultieren in einer verstärkten industriellen Nachfrage nach neuen Recyclingprozessen. Ein gesteigertes Nachhaltigkeitsbewusstsein, Hand in Hand mit hohen Wertmetallinhalten in diesen Reststoffen, fördert dabei Forschungsarbeiten und Entwicklungen auf diesem Gebiet. Speziell Zink aber auch Eisen und Blei stellen ökonomische Faktoren bei der Aufarbeitung dieser Filterstäube dar. Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine ausführliche Beschreibung der Ergebnisse grundlegender Untersuchungen betreffend chemischer und physikalischer Eigenschaften von Stäuben aus dem LD-Konverter, dem Elektrolichtbogenofen zur Stahlherstellung und dem Kupolofen. Die Darstellung und der Vergleich aktueller Recyclingkonzepte verdeutlicht die derzeitige Marktsituation. Erhebliche Nachteile dieser Verfahren resultieren in der Entwicklung neuer Aufbereitungskonzepte für die genannten Filterstäube. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Entwicklung eines mehrstufigen Prozessmodelles zum Recycling von hochzinkhaltigen Stahlwerksstäuben. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrensansatzes im Vergleich zu gängigen Recyclingmaßnahmen beruht auf einer wesentlich höher erzielbaren Zinkoxidqualität, was wiederum in höheren Verkaufspreisen und einem größeren Absatzmarkt resultiert. Daneben ist die simultane Rückgewinnung einer Eisenlegierung kennzeichnend. Speziell grundlegende thermodynamische Berechnungen, Versuchsanordnungen im Induktionsofen und im „Top Blown Rotary Converter“ sowie energetische und wirtschaftliche Bilanzierungen verdeutlichen eine schnelle Amortisation dieses Verfahrens. Weiters erfolgte im Rahmen dieser Dissertation die Behandlung von Nebenprodukten entsprechender Staub-Recyclingprozesse. Diese Reststoffe weisen noch relativ hohe Anteile an Schwermetallen auf, wodurch die Anwendung im Straßenbau und der Zementindustrie im europäischen Raum stark eingeschränkt wird. Unterschiedliche Behandlungsansätze zeigten, dass der Gehalt von Schwermetallen in diesen Reststoffen gesenkt werden kann, was neben der Rückgewinnung von Wertstoffen neue Anwendungsgebiete dieser Schlacken eröffnet.

AB - Das Recycling von Filterstäuben aus dem Bereich der Eisen- und Stahlindustrie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Steigende Entsorgungskosten und strengere Deponieauflagen resultieren in einer verstärkten industriellen Nachfrage nach neuen Recyclingprozessen. Ein gesteigertes Nachhaltigkeitsbewusstsein, Hand in Hand mit hohen Wertmetallinhalten in diesen Reststoffen, fördert dabei Forschungsarbeiten und Entwicklungen auf diesem Gebiet. Speziell Zink aber auch Eisen und Blei stellen ökonomische Faktoren bei der Aufarbeitung dieser Filterstäube dar. Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine ausführliche Beschreibung der Ergebnisse grundlegender Untersuchungen betreffend chemischer und physikalischer Eigenschaften von Stäuben aus dem LD-Konverter, dem Elektrolichtbogenofen zur Stahlherstellung und dem Kupolofen. Die Darstellung und der Vergleich aktueller Recyclingkonzepte verdeutlicht die derzeitige Marktsituation. Erhebliche Nachteile dieser Verfahren resultieren in der Entwicklung neuer Aufbereitungskonzepte für die genannten Filterstäube. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Entwicklung eines mehrstufigen Prozessmodelles zum Recycling von hochzinkhaltigen Stahlwerksstäuben. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrensansatzes im Vergleich zu gängigen Recyclingmaßnahmen beruht auf einer wesentlich höher erzielbaren Zinkoxidqualität, was wiederum in höheren Verkaufspreisen und einem größeren Absatzmarkt resultiert. Daneben ist die simultane Rückgewinnung einer Eisenlegierung kennzeichnend. Speziell grundlegende thermodynamische Berechnungen, Versuchsanordnungen im Induktionsofen und im „Top Blown Rotary Converter“ sowie energetische und wirtschaftliche Bilanzierungen verdeutlichen eine schnelle Amortisation dieses Verfahrens. Weiters erfolgte im Rahmen dieser Dissertation die Behandlung von Nebenprodukten entsprechender Staub-Recyclingprozesse. Diese Reststoffe weisen noch relativ hohe Anteile an Schwermetallen auf, wodurch die Anwendung im Straßenbau und der Zementindustrie im europäischen Raum stark eingeschränkt wird. Unterschiedliche Behandlungsansätze zeigten, dass der Gehalt von Schwermetallen in diesen Reststoffen gesenkt werden kann, was neben der Rückgewinnung von Wertstoffen neue Anwendungsgebiete dieser Schlacken eröffnet.

KW - Stahlwerksstäube

KW - Filterstäube

KW - Kupolofenstäube

KW - BOFD

KW - LD-Stahlwerksstäube

KW - EAFD

KW - Elektrolichtbogenofenstäube

KW - TBRC

KW - Top Blown Rotary Converter

KW - Charakterisierung

KW - Recycling

KW - Steel Mill Dusts

KW - Cupola Dusts

KW - BOFD

KW - Basic Oxygen Furnace Dusts

KW - EAFD

KW - Electric Arc Furnace Dusts

KW - TBRC

KW - Top Blown Rotary Converter

KW - Characterisation

M3 - Dissertation

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