TY - THES

T1 - Ermittlung geeigneter Verfahren zur Reinigung ammoniakalischer wolframhältiger Laugen

AU - Sobotka, Christina

N1 - gesperrt bis null

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Im Sinne einer nachhaltigen Ressourcenschonung ist es in der Metallurgie wichtig, neue Verfahrenswege über das Recycling zu erarbeiten. Der Mangel an primären Quellen macht die Wiedergewinnung von Refraktärmetallen aus sekundären Stoffen besonders attraktiv. Wolfram hat vielerlei Anwendungsgebiete, wobei die Hartmetallherstellung das größte Einsatzgebiet (> 60 %) darstellt. Der Hauptbestandteil der Hartmetalle ist Wolframkarbid. Bei der Produktion kommt es prozesstechnisch bedingt zum Anfall von Rücklaufschrotten und Schleifschlämmen. Um die darin enthaltenen Wertmetalle zu extrahieren, wurde ein neuer Prozess entwickelt, der Schleifschlämme aus der Hartmetallproduktion über eine oxidierende Behandlung (Rösten) und anschließender ammoniakalischer Laugung aufarbeitet. Die Wiedergewinnung von Wolfram über diese Route wird in keinem bereits etablierten Prozess durchgeführt. Bei der Verwertung sekundärer Rohstoffe sollte die Reinheit des erzeugten Produktes mit der Reinheit aus der primären Herstellung vergleichbar sein. Eine gezielte Laugenreinigung stellt aus diesem Grund einen wichtigen Prozessschritt dar. Der Theorieteil beschäftigt sich mit den Arten der Laugenreinigung allgemein und den Einsatzgebieten bei basischen und speziell bei ammoniakalischen Lösungen. Weiters sind alle Möglichkeit der Reinigung von wolframhältigen, ammoniakalischen Laugen detailliert erläutert. Im Rahmen der Untersuchungen stellte sich heraus, dass für das vorliegende neue Recyclingverfahren die Reinigung über selektive Kristallisation grundsätzlich die geeignetste Technologie ist. Die Maximierung der WO3-Extraktion führt im Allgemeinen zu einer Erhöhung der Verunreinigungsgehalte. Bei längerer Behandlungszeit der oxidierten Schrotte mit der Ammoniaklösung gehen mit dem WO3 auch vermehrt die Begleitelemente in Lösung. Die WO3-Ausbringung ist auf die Anforderung der Produktqualität des sekundären Rohstoffes abzustimmen. Durch eine optimierte ammoniakalische Laugung ist eine maximale WO3-Extraktion von 88 % erreichbar. Die selektive Kristallisation minimiert die gesamte WO3-Ausbringung, da sich abhängig vom Eindampfgrad nur ein Teil des gelösten WO3 zu Ammoniumparawolframat (APT) umwandelt. Dadurch wird ein Produkt generiert, das mit Elementen wie Kupfer, Kobalt und Chrom im Bereich > 100 ppm verunreinigt ist, wobei zurzeit noch keine Spezifikationen zu den Maximalgehalten für sekundär erzeugtes Wolfram existieren.

AB - Im Sinne einer nachhaltigen Ressourcenschonung ist es in der Metallurgie wichtig, neue Verfahrenswege über das Recycling zu erarbeiten. Der Mangel an primären Quellen macht die Wiedergewinnung von Refraktärmetallen aus sekundären Stoffen besonders attraktiv. Wolfram hat vielerlei Anwendungsgebiete, wobei die Hartmetallherstellung das größte Einsatzgebiet (> 60 %) darstellt. Der Hauptbestandteil der Hartmetalle ist Wolframkarbid. Bei der Produktion kommt es prozesstechnisch bedingt zum Anfall von Rücklaufschrotten und Schleifschlämmen. Um die darin enthaltenen Wertmetalle zu extrahieren, wurde ein neuer Prozess entwickelt, der Schleifschlämme aus der Hartmetallproduktion über eine oxidierende Behandlung (Rösten) und anschließender ammoniakalischer Laugung aufarbeitet. Die Wiedergewinnung von Wolfram über diese Route wird in keinem bereits etablierten Prozess durchgeführt. Bei der Verwertung sekundärer Rohstoffe sollte die Reinheit des erzeugten Produktes mit der Reinheit aus der primären Herstellung vergleichbar sein. Eine gezielte Laugenreinigung stellt aus diesem Grund einen wichtigen Prozessschritt dar. Der Theorieteil beschäftigt sich mit den Arten der Laugenreinigung allgemein und den Einsatzgebieten bei basischen und speziell bei ammoniakalischen Lösungen. Weiters sind alle Möglichkeit der Reinigung von wolframhältigen, ammoniakalischen Laugen detailliert erläutert. Im Rahmen der Untersuchungen stellte sich heraus, dass für das vorliegende neue Recyclingverfahren die Reinigung über selektive Kristallisation grundsätzlich die geeignetste Technologie ist. Die Maximierung der WO3-Extraktion führt im Allgemeinen zu einer Erhöhung der Verunreinigungsgehalte. Bei längerer Behandlungszeit der oxidierten Schrotte mit der Ammoniaklösung gehen mit dem WO3 auch vermehrt die Begleitelemente in Lösung. Die WO3-Ausbringung ist auf die Anforderung der Produktqualität des sekundären Rohstoffes abzustimmen. Durch eine optimierte ammoniakalische Laugung ist eine maximale WO3-Extraktion von 88 % erreichbar. Die selektive Kristallisation minimiert die gesamte WO3-Ausbringung, da sich abhängig vom Eindampfgrad nur ein Teil des gelösten WO3 zu Ammoniumparawolframat (APT) umwandelt. Dadurch wird ein Produkt generiert, das mit Elementen wie Kupfer, Kobalt und Chrom im Bereich > 100 ppm verunreinigt ist, wobei zurzeit noch keine Spezifikationen zu den Maximalgehalten für sekundär erzeugtes Wolfram existieren.

KW - tungsten

KW - purification techniques

KW - ammoniacal leachates

KW - tungsten-loaded solutions

KW - hardmetal

KW - recycling

KW - refractory metals

KW - ammoniumparatungstate

KW - APT

KW - WO3

KW - Wolfram

KW - ammoniakalische Lauge

KW - Laugenreinigung

KW - Hartmetall

KW - Refraktärmetalle

KW - Ammoniumparawolframat

KW - APT

KW - WO3

KW - Hartmetallschrotte

KW - Recycling

M3 - Masterarbeit

ER -