Technische Möglichkeiten der Abfallvermeidung in der Stahlproduktion

Bei der Stahlproduktion fallen verfahrensbedingt große Mengen an Nebenprodukten und Abfällen wie Stahlwerksschlacken, Filterstäube und Gichtgas
schlämme an. Hohe Anteile dieser Stoffströme werden aufgrund ihrer Zusammensetzung immer noch deponiert, obwohl sie ein hohes Wertstoffpotential aufweisen. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) werden Verfahren untersucht und entwickelt, welche eine Verwertung und Kreislaufführung dieser Materialströme ermöglichen.

In Deutschland fallen bei der Rohstahlproduktion jährlich mehr als 3 Mio. Tonnen so-genannter LD-Schlacken (Linz-Donawitz-Verfahren) an, welche derzeit noch größten-teils im Straßen-, Erd- und Wasserbau eingesetzt werden (Merkel 2017). Die Entwicklungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen in verschiedenen europäischen Ländern lassen jedoch vermuten, dass die derzeitigen Verwertungswege der Schlacken zukünftig problematisch werden könnten. Zudem enthalten LD-Schlacken verfahrensbedingt Massenanteile von bis zu 30 % Eisenoxid, welches damit für die Rohstahlproduktion nicht mehr zur Verfügung steht. Pro Jahr gehen über diesen Weg
mehr als 600.000 t Roheisen für die Stahlproduktion verloren. Des Weiteren verhindert der hohe Anteil an Eisenoxid in der Schlacke einen direkten Einsatz als Rohstoff in der Zementindustrie (Das et al. 2007).
Bei Untersuchungen zur carbothermischen Nachbehandlung von LD-Schlacken im kleintechnischen Lichtbogenofen der BAM, wurden festgestellt, dass in den reduzier-ten eisenarmen LD-Schlacken bemerkenswert hohe Gehalte des hydraulisch aktiven Minerals Alit (Mischkristall des Tricalciumsilikats mit Nebenelementen wie Mg, Al und Fe) entstanden, das auch der Hauptbestandteil von PZK ist. Der gebildete Alit war auch bei langsamer Abkühlung stabil und wuchs zu Kristallen von einigen Zentimetern Größe an. Dieser Prozess wurde an der BAM eingehend untersucht und wird im nach-folgenden Kapitel 2.1 näher beschrieben.

In Deutschland fallen bei der Rohstahlproduktion jährlich mehr als 3 Mio. Tonnen so-genannter LD-Schlacken (Linz-Donawitz-Verfahren) an, welche derzeit noch größten-teils im Straßen-, Erd- und Wasserbau eingesetzt werden (Merkel 2017). Die Entwicklungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen in verschiedenen europäischen Ländern lassen jedoch vermuten, dass die derzeitigen Verwertungswege der Schlacken zukünftig problematisch werden könnten. Zudem enthalten LD-Schlacken verfahrensbedingt Massenanteile von bis zu 30 % Eisenoxid, welches damit für die Rohstahlproduktion nicht mehr zur Verfügung steht. Pro Jahr gehen über diesen Weg
mehr als 600.000 t Roheisen für die Stahlproduktion verloren. Des Weiteren verhindert der hohe Anteil an Eisenoxid in der Schlacke einen direkten Einsatz als Rohstoff in der Zementindustrie (Das et al. 2007).



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Recy & Depotech 2020 (November 2020)
Seiten: 8
Preis: € 4,00
Autor: Dr.-Ing. Christian Adam
Katharina Schraut
Dr. Eric Weingart
 
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Die andere Klima-Zukunft / Claudia Kemfert