Zeitschrift für Küstenzonenmanagement

Abstrakt

Recycling von Stahlwerksstäuben mit dem RecoDust-Verfahren

Wolfgang Reiter

Bei der Verwendung von verzinktem Stahlschrott als Ausgangsmaterial für Sauerstoffblasöfen (BOF) enthält der erzeugte Staub im Abgas bis zu 18 % Zink. Aufgrund der Flüchtigkeit von Zink kann der Staub nicht in den Stahlherstellungsprozess zurückgeführt werden, da es in der Produktionskette zu einer Anreicherung von Zink kommt. Hohe Zinkbeladungen in Hochöfen führen zu einem erhöhten Energie- und Reduktionsmittelverbrauch, können die feuerfesten Materialien beschädigen und so die Lebensdauer des Ofens verkürzen. Darüber hinaus kann ein hoher Zinkeintrag in Hochöfen auch Betriebsschwierigkeiten sowie eine Verschlechterung der Produktqualität verursachen. Daher ist ein internes Recycling von zinkreichen Stäuben über die Sinteranlage begrenzt.

Die vorliegende Veröffentlichung stellt das sogenannte RecoDust-Verfahren vor, ein pyrometallurgisches Verfahren, das auf eine selektive Rückgewinnung der wertvollen Metalle Eisen und Zink aus Stahlwerksstäuben abzielt. Das Konzept basiert auf einer kombinierten reduzierenden und oxidierenden Behandlung. Herzstück des Verfahrens ist der sogenannte Flash-Reaktor, in dem das Zink reduziert und verdampft wird. Das Abgas wird in einem Konverter nachverbrannt, wobei das Zink in Rohzinkoxid umgewandelt wird. Eisenoxid und andere nichtflüchtige Bestandteile sammeln sich am Boden des Flash-Reaktors an und werden abgestochen. Das RecoDust-Verfahren liefert daher zwei Produkte: die RecoDust-Schlacke mit etwa 50 % Eisen und den Filterstaub mit bis zu 90 % Rohzinkoxid.

Die Pilotanlage arbeitet mit einem Durchsatz von bis zu 300 kg/h. Die aktuelle Herausforderung besteht darin, die Pilotanlage auf 1.000 kg/h zu skalieren. Dies umfasst die Installation eines neuen pneumatischen Fördersystems, um den Staub mithilfe des Brenngasstroms, bei dem es sich um Erdgas handelt, in den Flash-Reaktor zu transportieren. Erste Experimente wurden bereits durchgeführt und die Ergebnisse werden mit Spannung erwartet. Das aktuelle Forschungsprojekt ist Teil von K1-MET, das im Rahmen des österreichischen Kompetenzzentrumsprogramms COMET finanziert wird.