Projekt HydroStäube

Bei der Herstellung von Stahl fallen in den Abgasanlagen der verschiedenen Prozesse 10-70 kg Staub pro Tonne hergestelltem Stahl an. Aufgrund der Einsatzmaterialien (Stahlschrott, Legierungsmittel) enthält dieser Staub zahlreiche Wertmetalle, darunter Eisen, Chrom, Nickel, Vanadium, Wolfram und Zink. Auch wegen dieser Elemente stellt Staub einen wertvollen Sekundärrohstoff dar. Das Staubrecyclings fokussiert sich vorrangig auf die Rückgewinnung des in hohen Mengen enthaltenen Zinks, die Wiedergewinnung der anderen Wertmetalle wurde in der Vergangenheit teilweise vernachlässigt. Derzeit erfolgt eine kostspielige Deponierung der Stäube mit einem Eisengehalt von ca. 25 %. Die enthaltenen Wertstoffe werden daher aus dem Stoffkreislauf ausgeschleust.

Die Rückführung der in den Schrotten enthaltenen Metalle in die Wertschöpfungskette im Rahmen der Kreislaufwirtschaft erfordert nachhaltige Prozesse, die klimaneutral, ressourcenschonend und energieeffizient arbeiten. Die meisten Stäube aus der Metallproduktion lassen sich mit pyrometallurgischen Verfahren aufbereiten. Diese erfordern üblicherweise die Zugabe von Kohlenstoffträgern und tragen somit zu den CO₂-Emissionen bei. Im Rahmen des Forschungsprojekts HydroStäube wird eine hydrometallurgische Laugung für das Recycling von Stahlwerksstäuben erprobt. In der Folge soll das Verfahren auch für eine Behandlung anderer staubförmiger Reststoffe aus Stahlwerksprozessen eingesetzt werden, die derzeit keiner konkreten Verwertung zukommen.

In diesem Projekt ist die Untersuchung der Eisenhydrolyse sowie alternativer Fällungsmethoden und die damit einhergehende Verteilung der Zielelemente in unterschiedlichen Teilfraktionen geplant. Die Evaluierung der Metallrückgewinnung erfolgt einerseits durch die separate Wiedergewinnung der Wertmetalle, bei der das in den Stäuben enthaltene Eisen im Rückstand verbleibt und andererseits durch eine gemeinsame Wiederverwendung durch Herstellung von Ferrolegierungen in Abhängigkeit der Wertmetallgehalte. Die Ziele von HydroStäube sind:

• Rückgewinnung der Wertmetalle
• Energieverbrauchswerte des neuen Verfahrens sollen deutlich unter jenen etablierten Verfahren liegen
• Weniger CO₂-Emissionen durch Wegfall kohlenstoffbasierter Reduktionsmittel
• Vermeidung der Deponierung von Abfällen und Nebenprodukten