TY - THES

T1 - Planung von Pilotversuchen für den Laugungsprozess von LD-Schlacke mit Zitronensäure

AU - Brand, Lorenz

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In dieser Arbeit im Rahmen des K1-MET Projektes 1.7 (Valorisation of steelmaking slags) wird die selektive Laugung von Phosphor aus der C2S-Phase der LD-Schlacke mit Zitronensäure aus bisherigen Forschungsarbeiten weiter verfolgt. Ziel der Arbeit ist die Planung eines Kreislaufversuchs im Pilotmaßstab. Im Literaturteil wird auf Ionentauscherverfahren für die Gewinnung von Phosphor aus der flüssigen Phase eingegangen. Auch einige Aspekte für Fällungs- bzw. Kristallisationsreaktionen werden beschrieben. Der experimentelle Teil widmet sich für den Prozessablauf wesentlicher Schritte. In erster Linie wird die Korngrößenabhängigkeit der Laugung untersucht. Im Hinblick auf einen Pilotversuch sollte die Feststoffkonzentration in der Laugung erhöht werden. Des Weiteren wird die Fest-/Flüssig-Trennung in drei unterschiedlichen Prozessschritten untersucht. Dazu werden Filtrationswiderstände ermittelt. Um den Kreislauf zu schließen wird auch auf Rückgewinnung der Zitronensäure eingegangen. Auf einer Labor-RWKM werden Mahlversuche durchgeführt um das charakteristische Mahlverhalten zu beschreiben sowie den spezifischen Energieeintrag zu bestimmen. Damit wird die Auswahl an Zerkleinerungsaggregaten erweitert. Aus den Erkenntnissen der Laborversuche wird ein Prozessablauf für eine Kreislaufversuchsführung erstellt. Der Laugungsprozess wird auf der Grundlage von Massenbilanzen durch Berechnung der Elementverteilung der verschiedenen Produkte charakterisiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei in der Phosphorverteilung der jeweiligen fertigen und im Kreislauf geführten Produkte.

AB - In dieser Arbeit im Rahmen des K1-MET Projektes 1.7 (Valorisation of steelmaking slags) wird die selektive Laugung von Phosphor aus der C2S-Phase der LD-Schlacke mit Zitronensäure aus bisherigen Forschungsarbeiten weiter verfolgt. Ziel der Arbeit ist die Planung eines Kreislaufversuchs im Pilotmaßstab. Im Literaturteil wird auf Ionentauscherverfahren für die Gewinnung von Phosphor aus der flüssigen Phase eingegangen. Auch einige Aspekte für Fällungs- bzw. Kristallisationsreaktionen werden beschrieben. Der experimentelle Teil widmet sich für den Prozessablauf wesentlicher Schritte. In erster Linie wird die Korngrößenabhängigkeit der Laugung untersucht. Im Hinblick auf einen Pilotversuch sollte die Feststoffkonzentration in der Laugung erhöht werden. Des Weiteren wird die Fest-/Flüssig-Trennung in drei unterschiedlichen Prozessschritten untersucht. Dazu werden Filtrationswiderstände ermittelt. Um den Kreislauf zu schließen wird auch auf Rückgewinnung der Zitronensäure eingegangen. Auf einer Labor-RWKM werden Mahlversuche durchgeführt um das charakteristische Mahlverhalten zu beschreiben sowie den spezifischen Energieeintrag zu bestimmen. Damit wird die Auswahl an Zerkleinerungsaggregaten erweitert. Aus den Erkenntnissen der Laborversuche wird ein Prozessablauf für eine Kreislaufversuchsführung erstellt. Der Laugungsprozess wird auf der Grundlage von Massenbilanzen durch Berechnung der Elementverteilung der verschiedenen Produkte charakterisiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei in der Phosphorverteilung der jeweiligen fertigen und im Kreislauf geführten Produkte.

KW - LD-Schlacke

KW - Zitronensäure

KW - Rührwerkskugelmühle

KW - selektive Laugung

KW - BOF

KW - slag

KW - citric acid

KW - stirred media mill

KW - selective leaching

M3 - Masterarbeit

ER -