TY - THES

T1 - Optimierung der Eisen/Phosphor - Trennung von LD-Schlacke durch selektive Drucklaugung mit CO2

AU - Mayer, Josef

N1 - gesperrt bis 06-02-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In den österreichischen Stahlwerken der voestalpine fallen jährlich rund 650.000 t LD-Schlacke bei der Stahlerzeugung an. Die Dissertation Moaveni (Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung, Montanuniversität Leoben, 2019) zeigte, dass der Hauptgehalt an Phosphor, der zu Störungen im Stahlprozess führt, in einer C2S-Phase (2CaO*SiO2) konzentriert ist. In CO2-Atmosphäre (48h/16bar) kann ein Aufschluss erreicht werden. In der anschließenden Magnetscheidung wurde ein Eisenausbringen von 75 % im Magnetprodukt bei einer Halbierung des P2O5-Gehalts auf 0,54 % erreicht. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, wurde von A. Böhm in Zusammenarbeit mit Cemtec eine Hochdruck-Rührwerkskugelmühle (HD-RWKM) entwickelt, in der Druckniveaus von bis zu 50 bar möglich sind. Sie ermöglicht die Kombination der Reaktion von C2S und CO2 und einer mechanischen (Oberflächen ) Reibung, mit dem Ziel die Trennwirkung zu verbessern. Die Hochdruckmühle wurde im Rahmen der Arbeit in Betrieb genommen und ein Sicherheitskonzept entwickelt. Die Untersuchungen zeigten, dass eine höhere CO2-Aufnahme, die laut Moaveni als Indikator für den Aufschlusserfolg steht, bei kürzeren Versuchszeiten (1h/40bar bzw. 2h/30bar) möglich ist. Auch die Notwendigkeit von ständig freien Oberflächen und eine höhere CO2-Sequestrierung in den Feinfraktionen wurden beobachten. Trotz Begasungserfolg war in der Magnetscheidung ein Eisenausbringen von ca. 75 ¿ 80 % mit einem Phosphorausbringen von rund 60 ¿ 70 % ins Magnetprodukt verbunden. Die Datenanalyse der bisherigen Versuche zeigte, dass bei der gewählten Einstellung von 80 U/min in der HD-RWKM, noch keine Mahlwirkung zu beobachten ist.

AB - In den österreichischen Stahlwerken der voestalpine fallen jährlich rund 650.000 t LD-Schlacke bei der Stahlerzeugung an. Die Dissertation Moaveni (Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung, Montanuniversität Leoben, 2019) zeigte, dass der Hauptgehalt an Phosphor, der zu Störungen im Stahlprozess führt, in einer C2S-Phase (2CaO*SiO2) konzentriert ist. In CO2-Atmosphäre (48h/16bar) kann ein Aufschluss erreicht werden. In der anschließenden Magnetscheidung wurde ein Eisenausbringen von 75 % im Magnetprodukt bei einer Halbierung des P2O5-Gehalts auf 0,54 % erreicht. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, wurde von A. Böhm in Zusammenarbeit mit Cemtec eine Hochdruck-Rührwerkskugelmühle (HD-RWKM) entwickelt, in der Druckniveaus von bis zu 50 bar möglich sind. Sie ermöglicht die Kombination der Reaktion von C2S und CO2 und einer mechanischen (Oberflächen ) Reibung, mit dem Ziel die Trennwirkung zu verbessern. Die Hochdruckmühle wurde im Rahmen der Arbeit in Betrieb genommen und ein Sicherheitskonzept entwickelt. Die Untersuchungen zeigten, dass eine höhere CO2-Aufnahme, die laut Moaveni als Indikator für den Aufschlusserfolg steht, bei kürzeren Versuchszeiten (1h/40bar bzw. 2h/30bar) möglich ist. Auch die Notwendigkeit von ständig freien Oberflächen und eine höhere CO2-Sequestrierung in den Feinfraktionen wurden beobachten. Trotz Begasungserfolg war in der Magnetscheidung ein Eisenausbringen von ca. 75 ¿ 80 % mit einem Phosphorausbringen von rund 60 ¿ 70 % ins Magnetprodukt verbunden. Die Datenanalyse der bisherigen Versuche zeigte, dass bei der gewählten Einstellung von 80 U/min in der HD-RWKM, noch keine Mahlwirkung zu beobachten ist.

KW - iron

KW - phosphorus

KW - separation

KW - pressure-leaching

KW - LD-slag

KW - CO2-sequestration

KW - C2S-phase

KW - high-pressure-stirred-mill

KW - Eisen

KW - Phosphor

KW - Trennung

KW - Drucklaugung

KW - LD-Schlacke

KW - CO2-Sequestrierung

KW - C2S-Phase

KW - Hochdruck-Rührwerkskugelmühle

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.107

DO - 10.34901/mul.pub.2024.107

M3 - Masterarbeit

ER -