RESycling – Reduzierte Emissionen in Stahl- und Zementindustrie durch Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke

Ungenutzte Rohstoffpotentiale sollen durch eine neuartige Aufbereitungsstrategie verfügbar gemacht werden. Im Fokus liegt hierbei die Aufbereitung der Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) aus der Eisen- und Stahlerzeugung. Die dabei gewonnenen Wertstoffe sollen in der Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie Primärmaterialien ersetzten und darüber hinaus klimarelevante Prozessemissionen reduzieren.

Herausforderung

Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) entsteht bei der Stahlproduktion in integrierten Hüttenwerken produktionsbedingt bei der Entschwefelung des schmelzflüssigen Roheisens. Jährlich werden in Deutschland auf diesem Weg etwa 450 000 Tonnen an RES verfügbar, welche allerdings, zu großen Teilen, auf knapper werdenden Deponien gelagert werden. Durch die vollständige Aufbereitung und Verwendung der bisher ungenutzten RES-Anteile, wie Eisen, Mineralik und Schwefel können klimarelevante Prozessemissionen gesenkt werden.

Lösungsansatz

Konkret soll durch die Behandlung der RES mit Hochspannungsimpulsen zunächst enthaltenes Eisen abgetrennt und so der Stahlindustrie als hochwertiger Rohstoff wieder nutzbar gemacht werden. In einem angeschlossenen nasschemischen Prozess sollen Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie selektiv hergestellt werden. Dazu soll der Prozess zunächst anwendungsorientiert optimiert und im späteren Verlauf des Projektes in einer Technikumsanlage evaluiert werden. Entwicklungsparallel wird eine ökologische und ökonomische Hotspot-Analyse zur weiteren Prozessoptimierung durchgeführt. Darüber hinaus werden die Auswirkungen der Substitution von Primärmaterialien und die Einsparung an klimarelevanten Prozessemissionen quantifiziert, um ökologische Potenziale abzuleiten. Zudem wird basierend auf der Gegenüberstellung der laufenden Kosten und Erlöse eine Wirtschaftlichkeitsprüfung für die neuartige Aufbereitungsstrategie erstellt.

Aufgabe des Fraunhofer CBP ist es, das nasschemische Verfahren zu skalieren und bei Planung, Bau und Inbetriebnahme der späteren Pilotanlage am Fraunhofer IBP zu unterstützen. Weiter soll das aus dem Projekt generierte Know-how der Öffentlichkeit durch z. B. Publikationen zugänglich gemacht werden.

Projektinformation

Projekttitel

RESycling – Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung: Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke (RES)

 

Projektlaufzeit

Januar 2022 – Dezember 2025

 

Projektpartner  

  • Fraunhofer-Institut für Bauphysik (Koordination)
  • Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
  • Thyssenkrupp MillServices & Systems GmbH 
  • Hochschule Weihenstephan-Triesdorf 
  • Südbayerisches Portland-Zementwerk Gebr. Wiesböck & Co. GmbH (Rohrdorfer Zement) 

Förderung

Wir danken dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die Förderung des Projekts »RESycling«, Förderkennzeichen 01LJ2101A.

Bundesministerium für Bildung und Forschung.