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Unter Hochspannung sauber trennen

Die Elektroscheidung wird bei der Aufbereitung von Sekundärrohstoffen für vielfältige Separationsaufgaben eingesetzt

Viele Konsum- und Verbrauchsgüter des täglichen Lebens, wie etwa Computer, PVC-Fenster, PET-Flaschen, Verpackungen, Altkabel oder auch Altautos, werden nach dem Ende der Nutzungsdauer gesammelt, aufbereitet und hierauf stofflich wiederverwertet. Ziel dabei ist es, einen möglichst hohen Anteil der in diesen Stoffgemengen enthaltenen metallischen und nicht metallischen Wertstoffe zurückzugewinnen und den Anteil der nicht verwertbaren Reststoffe zu minimieren. Häufig scheitert aber diese „Wertstoff-Rückgewinnung“ daran, dass die aufzubereitenden Stoffströme als komplexe Stoffgemenge vorliegen und mit „konventionellen“ Separationsverfahren nicht trennbar sind, da die Merkmalsunterschiede – wie etwa in Bezug auf Farbe, Form, spezifisches Gewicht und andere physikalische Parameter – zu gering sind. Der nachfolgende Beitrag beschreibt einige Anwendungen, bei denen mittels Elektroscheidung bisher nicht trennbare Stoffgemenge erfolgreich aufbereitet und damit wertvolle Sekundärrohstoffe, wie Kunststoffe oder Metalle, zurückgewonnen werden können.

Copyright:	© Rhombos Verlag
Quelle:	Recycling (Februar 2009)
Seiten:	6
Preis inkl. MwSt.:	€ 0,00
Autor:	Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. mont. Helmut Flachberger Dr. Rainer Köhnlechner
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InnoBLA III: Auswirkungen der thermischen Bodenbehandlung auf die Mobilität von Schwermetallen und die Korrosion von Heizlanzen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Auswirkungen der thermisch unterstützten Bodenluftabsaugung mit festen Wärmequellen (thermal conduction heating, TCH) auf die Mobilität von Metallen sind noch wenig erforscht. Eine Forschergruppe zeigte einen Anstieg der Mobilität von Fe und Al (Roh, et al., 2000), eine andere erklärte eine erhöhte Ökotoxizität durch eine Änderung der Speziation von Schwermetallen (Bonnard, Devin, Leyval, Morel, & Vasseur, 2010), eine weitere beobachtete einerseits eine schwächere Sorption durch Zerstörung der organischen Substanz, aber auch eine Umverteilung von Fe und Zn in schwerer lösliche Fraktionen (Biache, Mansuy-Huault, Faure, Munier-Lamy, & Leyval, 2008). Die wenigen existierenden Studien zu diesem Thema basieren auf dem rein empirischen Prinzip der sequentiellen Extraktion, welche weder die realen Mechanismen, welche die Mobilität kontrollieren, berücksichtigt, noch die reale Speziation der Schwermetalle untersucht.

Zn Entfernung aus metallurgischen Stäuben mit schwefeloxidierenden Bakterien
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Zinkhaltige Stahlwerksstäube, wie sie bei der Eisen- und Stahlproduktion über die Route Hochofen- Konverter anfallen, können als bedeutende Sekundärrohstoffe angesehen werden. Gegenwärtig zählen zwei Verfahren zum Stand der Technik bezüglich der Abtrennung und Gewinnung von Zink aus Stahlwerksstäuben, nämlich pyrometallurgische und hydrometallurgische Verfahren. Einige Prozessrouten erzeugen jedoch wiederum nicht verwertbare Sekundärabfälle und können teilweise nur unter hohen Energieaufwand betrieben werden und sind daher ökologisch gesehen nicht als nachhaltig einzustufen.

Vergleich von verschiedenen Metallrückgewinnungstechnologien für MVA-Schlacken in der Schweiz
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen des Projekts "MetExSlag" wurden vier verschiedene Metallrückgewinnungsanlagen untersucht, um die Metallrückgewinnungsraten, die Metallqualität (bestimmt durch Schmelzausbeuten) und die Restschlackenqualität über Massenbilanzen der Outputströme zu ermitteln. Von jeder Metallrückgewinnungsanlage wurden ca. 100 Tonnen NE-Metalle gesammelt (Qualität Q1) und in einem zweiten Schritt wurden diese Chargen auf einer mechanischen Veredelungsanlage prozessiert (Qualität Q2) und die Ausbeuten bestimmt.

SELFRAG-Technologie - der Schlüssel für die nächste Generation von Aufbereitungsanlagen für MVA-Schlacke
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Gegenwärtig realisiert die SELFRAG AG den Aufbau einer neuen Generation von Aufbereitungsanlagen für MVA-Schlacke, deren innovativer Ansatz die selektive Fragmentierung mit trocken- und nassmechanischen Aufbereitungstechnologien aus Bergbau und Recycling kombiniert. Nebst der Rückgewinnung von Metallkonzentraten mit hoher Qualität, ermöglicht die Anlage das Recycling von mineralischen Fraktionen. Dadurch wird die Recyclingquote auf 50-60 Gew.-% des Schlackeninputs gesteigert, und der knappe Deponieraum in der Schweiz massiv entlastet. Die neuartigen Fraktionen können in der Schweiz gesetzeskonform als Sekundärrohstoffe in der Zementklinkerproduktion verwertet werden. Zukünftig ist auch ein Einsatz als sekundäre Gesteinskörnung im Beton oder Straßenbau denkbar.

Flotative Kupferrückgewinnung aus Rostaschen der thermischen Abfallverwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Beim aktuellen Stand der Technik wird aus den Feinfraktionen der Rostaschen aus der Abfallverbrennung Kupfer nur unzureichend zurückgewonnen. Die Kupferanreicherung in den Feinfraktionen wird dadurch erschwert, dass ein signifikanter Teil nicht in metallischer Form, sondern als Oxide oder andere mineralischen Verbindungen vorliegt. Ein möglicher Ansatz könnte die Flotation der Aschen sein. Daher wurde Untersuchung zu Thioharnstoff, Thiophosphat und Thiocarbamat basierten Sammlern anhand synthetischer Aschebesandteilen durchgeführt. Diese zeigten, zwar einen flotierbarkeit des Kupfers aber auch Interaktionen mit den Matrixbestandteilen, wie Gips und Zement. Daher wurde organische Drücker erprobet, die Kupferausbringen und Anreicherung deutlich steigern konnten.