Projekt Slagreus

Reuse of slags from integrated steelmaking

Projektbeschreibung

Schlacke ist ein mineralisches Nebenprodukt aus der Eisen- und Stahlindustrie, das nicht nur zum gezielten Einsatz als metallurgisches Werkzeug dient, sondern auch großes Potential hinsichtlich der Ressourcenschonung in sich birgt. Stahlwerksschlacke wird üblicherweise zur Herstellung von Gesteinskörnungen für den Straßen- und Wegebau sowie im Wasserbau eingesetzt. Weitere Anwendungen sind in der Zement-, Beton- und Düngemittelindustrie oder im Eisen- und Stahlerzeugungsprozess (Kreislaufstoff) zu finden (Abbildung 1).

Abbildung 1: Anwendungsfelder von Stahlwerksschlacke in Europa (2016)
Abbildung 1: Anwendungsfelder von Stahlwerksschlacke in Europa (2016)

Aktuelle Diskussionen und Änderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen – sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene – könnten zukünftig trotz der Erfüllung der vorgeschriebenen Anforderungen an die Feststoffeigenschaften von Schlacken einen Rückgang des aktuell hohen Nutzungsgrades als Baustoff bewirken.

Der Fokus des RFCS-Projektes Slagreus lag auf der Entwicklung einer neuen Schlackenbehandlungsstrategie, um eine möglichst vollständige Rückgewinnung der Wertmetalle aus der Schlacke zu gewährleisten und zugleich die Nutzung der metallarmen bzw. mineralreichen Fraktion als Zuschlagstoff in der Zementindustrie oder der Düngemittelindustrie zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wird das Deponievolumen geschont und die Materialeffizienz gesteigert. Als positive Effekte sind in weiterer Folge ebenso die Einsparung von Energie und von natürlichen Rohstoffen zu erwarten. 

Projektziele

Das Projekt Slagreus beschäftigte sich mit der Erarbeitung eines Konzeptes zu Behandlung von Konverterschlacke, durch welches es möglich ist, die interne Recyclingrate zu erhöhen und zugleich die Nutzung der metallarmen bzw. mineralreichen Fraktion als Zuschlagstoff in der Zement- oder Düngemittelindustrie zu ermöglichen. Der Fokus lag dabei auf der Schaffung eines eisenreichen und phosphorarmen Teilstroms, welcher als Ersatz für Feinerz in der Sinteranlage rückgeführt werden könnte. Als erster Schritt erfolgte durch Rezirkulation der flüssigen Schlacke die Anreicherung des Eisens. In einem zweiten Schritt durchlief die feste Schlacke eine Mikrowellenbehandlung. Durch diese Behandlung wurden intergranulare Brüche zwischen den Schlackenphasen erzeugt, die zu einer Erhöhung des Freisetzungsgrades bzw. zu einem verbesserten Trennergebnis der eisenhaltigen Phase bei anschließender Mahlung und Magnetscheidung führten.

Abbildung 2: Schematische Darstellung der Behandlungsschritte von Konverterschlacke im Rahmen des Projektes
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Behandlungsschritte von Konverterschlacke im Rahmen des Projektes

Weiters wurde ein Off-line Prediction Tool erarbeitet, anhand dessen Abschätzungen über die zu erwartende Qualität und Menge der Schlackenfraktionen sowie über die Gesamtausbeute der Prozesse getroffen werden konnten. Zusammengefasst lauteten die Zielsetzungen des Projektes:

  • Innovative Prozessentwicklung zur Optimierung der internen und externen Nutzung von Konverterschlacke

  • Möglichst vollständige Rückführung der Wertstoffe in den metallurgischen Prozess

  • Nutzung der metallarmen Fraktion in der Zement- oder Düngemittelindustrie

  • Entwicklung eines Prediction Tools

Rahmenbedingungen

Projektlaufzeit:

01.06.2019 bis 28.02.2023

Förderprogramme:

RFCS-2018

Das Projekt Slagreus wurde zu 60 % durch den Research Fund for Coal and Steel (RFCS) der Europäischen Kommission gefördert (Grant agreement no.  847260).

Projektkonsortium: