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Markt für Mangan

technologyComment of manganese production (RER): The metal is won by electrolysis (25%) and electrothermic processes (75%). ELECTROLYSIS OF AQUEOUS MANGANESE SALTS The production of manganese metal by the electrolysis of aqueous manganese salts requires at first a milling of the manganese ore. Milling increases the active surface and ensures sufficient reactivity in both the reduction and the subsequent leaching steps. After milling the manganese ore is fed to a rotary kiln where the reduction and calcination takes place. This process is carried out at about 850 - 1000 ºC in a reducing atmosphere. As a reducing agent, several carbon sources can be used e.g. anthracite, coal, charcoal and hydrocarbon oil or natural gas. The cal-cined ore needs to be cooled below 100 ºC to avoid a further re-oxidation. The subsequent leaching process is carried out with recycled electrolyte, mainly sulphuric acid. After leaching and filtration the iron content is removed from the solution by oxidative precipitation and the nickel and cobalt are removed by sulphide precipitation. The purified electrolyte is then treated with SO2 in order to ensure plating of γ-Mn during electrolysis. Electrolysis is carried out in diaphragm cells. The cathode is normally made of stainless steel or titanium. For the anode lead-calcium or lead-silver alloy can be used. After an appropriate reaction time the cathodes are removed from the electrolysis bath. The manganese that is deposited on the cathode starter-sheet is stripped off mechanically and then washed and dried. The metal is crushed to produce metal flakes or powder or granulated, depending on the end use. ELECTROTHERMAL DECOMPOSITION OF MANGANESE ORES The electrothermal process is the second important process to produce manganese metal in an industrial scale. The electrothermal process takes place as a multistage process. In the first stage manganese ore is smelted with only a small amount of reductant in order to reduce mostly the iron oxide. This produces a low-grade ferro-manganese and a slag that is rich in Mn-oxide. The slag is then smelted in the second stage with silicon to produce silicomanganese. The molten silicomanganese can be treated with liquid slag from the fist stage to obtain relatively pure manganese metal. For the last step a ladle or shaking ladle can be used. The manganese metal produced by the electrothermal process contains up to 98% of Mn. Overall emissions and waste: Emissions to air consist of dust and fume emissions from smelting, hard metal and carbide production; Other emissions to air are ammonia (NH3), acid fume (HCl), hydrogen fluoride (HF), VOC and heavy metals. Effluents are composed of overflow water from wet scrubbing systems, wastewater from slag and metal granulation, and blow down from cooling water cycles. Waste includes dust, fume, sludge and slag. References: Wellbeloved D. B., Craven P. M. and Waudby J. W. (1997) Manganese and Manganese Alloys. In: Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry (ed. Anonymous). 5th edition on CD-ROM Edition. Wiley & Sons, London. IPPC (2001) Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC); Reference Document on Best Available Techniques in the Non Ferrous Metals Industries. European Commission. Retrieved from http://www.jrc.es/pub/english.cgi/ 0/733169 technologyComment of manganese production (RoW): The metal is won by electrolysis (assumption: 25%) and electrothermic processes (assumption: 75%). No detailed information available, mainly based on rough estimates. technologyComment of treatment of non-Fe-Co-metals, from used Li-ion battery, hydrometallurgical processing (GLO): The technique SX-EW is used mainly for oxide ores and supergene sulphide ores (i.e. ores not containing iron). It is assumed to be used for the treatment of the non-Fe-Co-metals fraction. The process includes a leaching stage followed by cementation or electro-winning. A general description of the process steps is given below. In the dump leaching step, copper is recovered from large quantities (millions of tonnes) of strip oxide ores with a very low grade. Dilute sulphuric acid is trickled through the material. Once the process starts it continues naturally if water and air are circulated through the heap. The time required is typically measured in years. Sulphur dioxide is emitted during such operations. Soluble copper is then recovered from drainage tunnels and ponds. Copper recovery rates vary from 30% to 70%. Cconsiderable amounts of sulphuric acid and leaching agents emit into water and air. No figures are currently available on the dimension of such emissions. After the solvent-solvent extraction, considerable amounts of leaching residues remain, which consist of undissolved minerals and the remainders of leaching chemicals. In the solution cleaning step occur precipitation of impurities and filtration or selective enrichment of copper by solvent extraction or ion exchange. The solvent extraction process comprises two steps: selective extraction of copper from an aqueous leach solution into an organic phase (extraction circuit) and the re-extraction or stripping of the copper into dilute sulphuric acid to give a solution suitable for electro winning (stripping circuit). In the separation step occurs precipitation of copper metal or copper compounds such as Cu2O, CuS, CuCl, CuI, CuCN, or CuSO4 • 5 H2O (crystallisation) Waste: Like in the pyrometallurgical step, considerable quantities of solid residuals are generated, which are mostly recycled within the process or sent to other specialists to recover any precious metals. Final residues generally comprise hydroxide filter cakes (iron hydroxide, 60% water, cat I industrial waste).

Vergleich der Wirkung von Kalk und Lewatit bei der Bindung von Schwermetallen im Boden

Das Projekt "Vergleich der Wirkung von Kalk und Lewatit bei der Bindung von Schwermetallen im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Schwermetalle wurden aus diversen Quellen im Boden angereichert. Es ist bekannt, dass Kalkung die Aufnahme durch Pflanzen aus dem Boden mindert. Lewatit, ein spezieller Ionenaustauscher, soll die gleiche Wirkung haben. Es soll festgestellt werden, ob die Wirkung von Lewatit besser geeignet ist, um die Aufnahme von Schwermetallen aus dem Boden zu mindern. b) Gefaess- und Freilandversuche mit Kalk und Lewatit. Analyse des Erntegutes auf Schwermetalle.

Prof-ED

Das Projekt "Prof-ED" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Der Umsatz mit Biopharmazeutika verzeichnet seit Jahren global ein sehr starkes Wachstum. Bei der Herstellung dieser Arzneimittel kommt ein aus mehreren Teilschritten bestehendes Reinigungsverfahren zum Einsatz, in dem im Wesentlichen säulenchromatographische Verfahren eingesetzt werden. Diese sind effektiv, aber kostenintensiv und umweltbelastend. Es wird deswegen nach alternativen Reinigungsverfahren geforscht und einzelne fortgeschrittene Technologien sind bereits in Anwendung. Zur Lösung dieses Problems wollen wir als neuartigen, leistungsfähigen Prozessschritt zur Reinigung bzw. Entfernung von Ionen aus der Proteinlösung die von uns entwickelte, verbesserte Verfahrensvariante der Elektrodialyse etablieren, die einen signifikant höheren Entsalzungsgrad gegenüber der konventionellen Elektrodialyse erzielt und die Leistungsfähigkeit eines üblicherweise verwendeten Ionenaustauschs erreicht. Die wesentlichen Alleinstellungsmerkmale unserer neuartigen ED-Variante sind kontinuierliche, effiziente Entsalzung, Kostenreduktion gegenüber dem Einsatz konventioneller Technologien und Nachhaltigkeit durch geringen Energie- und Chemikalieneinsatz. Wir fertigen in der EXIST-Phase einen technischen Prototyp zur Validierung und ein Vorserienprodukt, das als Demonstrator den strategischen Partnern bzw. Kunden vorgestellt wird. Hierdurch wird zum Ende der EXIST-Phase die Serien- und Marktreife erreicht. Anschließend erfolgt die Unternehmensgründung und der Aufbau der Produktion. Nach der Etablierung unseres Produkts im anvisierten Markt ist eine Diversifikation und die Erschließung weiterer potenzieller Märkte vorgesehen.

Bekanntgabe nach § 5 UVPG über die Feststellung der UVP-Pflicht für ein Vorhaben der Siemens Energy Real Estate GmbH & Co. KG

Die Siemens Energy Real Estate GmbH & Co. KG, Wolfgang-Reuter-Platz 4 in 47053 Duisburg beabsichtigt, auf dem Grundstück in Duisburg, Gemarkung Duisburg 30666, Flur 308, Flurstücke 123, Grundwasser aus einem Brunnen bis zu einem Volumen von insgesamt 87.600 m³/a zu entnehmen. Die Siemens Energy Real Estate GmbH & Co. KG ist aufgefordert im Grundwasserabstrom einer Altablagerung einen Cyanid-Schaden zu sanieren. Dazu wird das Grundwasser aus einem Brunnen entnommen, über Ionentauscher gereinigt und anschließend in die Kanalisation abgeleitet. Der Absenkbereich ist auf das Betriebsgrundstück beschränkt.

TP2: BioPhy-Reinextrakt

Das Projekt "TP2: BioPhy-Reinextrakt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. Das Ziel unseres Verbundprojektes ist die Entwicklung eines optimierten Verfahrens zur Gewinnung von BioPhy aus natürlichen Rohstoffen der Region sowie die Ausnutzung dessen chemischen Eigenschaften zur Substitution synthetischer Stoffe für die Entwicklung neuer Naturfarben. Das Gesamtziel des LIKAT besteht in der Entwicklung einer Zweistufensynthese der Herstellung des BioPhy (Phytinsäure aus Weizenkleie) aus dem Rohphytat (Salze der Phytinsäure) über Aminphytatkomplexen (APK) und die Unterstützung zur Aufskalierung dieser bis zum Multikilogrammaßstab. Die wissenschaftlichen Arbeiten LIKAT sind wie folgt zu benennen: 1. Die Erforschung einer effizienten Laborsynthese von Aminphytatkomplexen (APK) aus Rohphytat (Salze der Phytinsäure). Die Synthese und Isolierung soll in einem Schritt mittels Flüssig-Flüssig-Extraktion (FFE) erfolgen. 2. Diese FFE soll in einen kontinuierlichen Prozess in einer Extraktionskolonne überführt werden. Dieser Prozess soll mit möglichst großer Toleranz gegenüber der Qualität des Rohphytates erfolgen. 3. Entwicklung einer Methode zur Freisetzung des BioPhy (Phytinsäure aus Weizenkleie) welche ohne Ionenaustauscherharz auskommt. 4. Unterstützung der Verbundpartner durch Analytik von Produkten und Farbmustern. Entwicklung geeigneter Methoden. 5. Hilfe bei der Überführung aller Laborprozesse in den Technikumsmaßstab.

Study of reactions between dry rocks and heat exchange fluids

Das Projekt "Study of reactions between dry rocks and heat exchange fluids" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Mineralogisches Institut durchgeführt. Objective: To study the reaction between water and rock in order to obtain a better understanding of reactions that happen in a hot dry rock system. General information: reactions between rocks and heat exchange fluid change both the structure and chemical composition of the heated source rocks. Since the surfaces are of foremost interest, the investigations will be mainly concerned with these. The reaction mechanisms will be determined on the basis of measured reaction rates and reaction products. Major and trace elements will be measured in solution as well as surface structures and secondary minerals. Hdo will be used to study the possible replacement of metal cations by h3o+. Solids and liquids will be analysed with sims and mass spectrometry. See also contracts 0001/b, 0079/b, 0002/d, 0057/uk and 0010/f. Advancement: this contract started on 1.10.86 as a continuation of contract 0002/D. Achievements: The aim of the work has been to get closer understanding of water rock interaction at the conditions of hot dry rock energy exploitation by studying its initial reaction. Investigations have been carried out to prove the idea that during the initial phase of the reaction between feldspars and aqueous fluids an exchange between alkali and alkaline earth cations with hydronium ions takes place building a hydronium feldspar at the very outer layers of the mineral. The compositions of the reaction fluids were measured by atomic absorption spectrometry (AAS) and the investigations on the solid samples were carried out by infrared (IR) spectrometry, X-ray diffractometry (XRD), X-ray Guinier camera and secondary ion mass spectrometry (SIMS). Investigations on thin cleaved fragments with the IR method did not show any change of the absorption bands compared to the starting material. XRD investigations on powdered samples gave some evidence for the existence of (D3O) AlSi3O8 by the splitting of the (201) reflection. However these results were not unambiguous. They could not be substanciated with the X-ray Guinier method. SIMS investigations gave a clear direct indication for the incorporation of deuterium in feldspar along with simultaneous depletion of both potassium and aluminium. This result indicates an exchange reaction of deuterium oxide (D3O) for potassium and a disintegration reaction of the (Al, Si)O4 network to occur simultaneously.

Erniedrigung des SO2-Gehaltes von Weinen und Mosten durch Ionenaustauscher

Das Projekt "Erniedrigung des SO2-Gehaltes von Weinen und Mosten durch Ionenaustauscher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Weinbau, Gartenbau, Getränketechnologie und Landespflege durchgeführt. Zur Bereitung von Wein ist die Zugabe von schwefliger Saeure unerlaesslich. Durch diesen Zusatz steht der Wein somit als SO2-Lieferant in der Nahrung an erster Stelle. Deshalb wird versucht, die schweflige Saeure zusammen mit den an sie gebundenen Substanzen aus dem Wein zu entfernen. Hierzu eignen sich in erster Linie Ionenaustauscher, mit denen die meist an Aldehyd gebundene schweflige Saeure gegen von Natur aus im Wein vorhandene Saeureionen ausgetauscht werden kann.

A2, A3, C1, C4 - Teilprojekte

Das Projekt "A2, A3, C1, C4 - Teilprojekte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH durchgeführt. Durch die BMBF-Initiative für eine nachhaltige und wettbewerbsfähige deutsche Wasserwirtschaft ist der Verbund 'Exportorientierte FuE auf dem Gebiet der Wasserver- und Entsorgung. Teil I: Trinkwasser' entstanden. Erfahrungen der Wasserforschung sollen in Deutschland gebündelt und für andere Bedingungen (z.B. Klima, Rohwasser, Infrastruktur, Soziales) exportfähig gemacht werden. Hier beantragte Teilprojekte (TP) des Verbundes: Kernprojekt A: Optimierung und Erweiterung des Einsatzbereichs von Langsamsandfiltern TP A2: Optimierung und Erweiterung des Einsatzes von Langsamsandfiltern durch spezielle Auflageschichten und Betriebsweisen TP A3: Charakterisierung der mikrobiellen Besiedlung in Langsamsandfiltern im Hinblick auf eine Optimierung des Betriebsverhaltens Kernprojekt C: Technische Verfahren für eine exportorientierte Aufbereitung eutropher und abwasserbelasteter Rohwässer zu Trinkwasser TP C1: Ultra- und Mikrofiltration zur direkten und vorbehandlungsminimierten Aufbereitung von stark belasteten Rohwässern TP C4: Einsatz von chelatbildenden Kationenaustauscherharzen bei der Aufbereitung von mit toxischen Schwermetallen belasteten Rohwässern zu Trinkwasser.

Retention capacity of posidonia shale in respect of seepage water containing heavy metals from flue-dust dumps. Modelling of migration mechanisms based on laboratory tests and work on site

Das Projekt "Retention capacity of posidonia shale in respect of seepage water containing heavy metals from flue-dust dumps. Modelling of migration mechanisms based on laboratory tests and work on site" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH) durchgeführt. General Information: The dump sites used for the storage of residues from the various phases of steel production have to meet very special criteria. Flue dust and washing-tower sludge contain extremely high proportions of heavy metals and, in accordance with the Council Directive of 20 Match 1978 on toxic and dangerous waste, wastes containing Pb, Cd and As are among those requiring priority consideration. Seepage water in dumps results in the leaching of heavy metals and, if no precautions are taken, in the penetration of pollutants into the earth or groundwater. The base of a dump can act as a barrier against the migration of pollutants into the groundwater and biosphere, if its permeability is low and its sorption capacity high, and if the body of rock has little tendency toward destabilization and is homogenous and thick (20 m). Rocks with these favourable characteristics are generally argillaceous. In order to establish whether a rock would be suitable for a dump base, laboratory tests are normally carried out to check the above characteristics. The laboratory data are then applied to site conditions. However, the modelling of these conditions on laboratory data often involves major uncertainties. In this case we are in the fortunate position of being able to study a flue-dust dump which has been in existence for several decades and is located on a favourable barrier rock, Posidonia shale. A long-term in-situ test which would be very difficult to simulate in a laboratory has been carried out at this dump. When modelling heavy-metal migration the normal process can be reversed. The actual situation is recorded very precisely, and pollutant migration during recent decades reconstructed. Parallel laboratory tests using the same uncontaminated rock and the same pollutants are carried out, and a model is constructed using conventional methods. The validity of such a model can then be checked, and if necessary the model can be corrected so that it corresponds to what has actually happened. In addition to establishing the value of laboratory tests for ascertaining the suitability of a dump site, it will also be possible to show whether Posidonia shale is suitable for flue-dust dumps. Posidonia shale or 'oil shale' (Lias) is often found very near to iron and steel industry works, as it constitutes the under bed of mined dogger ore. From the point of view of infrastructure, Posidonia shale is therefore a favourable site and is in fact often used as such. Furthermore, a better understanding of complex migration processes (hydro-dynamic dispersion, molecular diffusion, ion exchange, adsorption/desorption, solution-precipitation, formation of organometallic complexes, flocculation-peptization, movement of colloid particles, etc) can help to establish whether any pre-treatment of the material to be dumped or the dump base is necessary.

Maßnahmen zur Reduktion von PFT und Rückgewinnung aus dem Abwasser der Verchromung

Das Projekt "Maßnahmen zur Reduktion von PFT und Rückgewinnung aus dem Abwasser der Verchromung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FINGSCHEIDT Automotive GmbH durchgeführt. Im Ablauf kommunaler Kläranlagen, in die Galvano-Unternehmen ihre gereinigten Abwässer ableiten, werden zum Teil hohe Konzentrationen an Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) als einer der Leitsubstanzen für perfluorierte Tenside (PFT) ermittelt. PFOS erfüllt die Kriterien, die die EU sogenannten PBT-Stoffen zuordnet. Wegen der Kombination dieser Eigenschaften gelten diese Stoffe als besonders risikoreich für Mensch und Umwelt. Die Verwendung ist nur zulässig, wenn keine Alternativen existieren und die sozio-ökonomischen Vorteile eindeutig nachgewiesen sind (UBA 2007). Das Inverkehrbringen und die Verwendung von PFOS sind seit dem 27.06.2008 verboten. Von dem Verbot ausgenommen ist jedoch die Verwendung bei der Verchromung und sonstigen galvanotechnischen Anwendungen (UBA 2007). Ungeachtet dessen sind die Galvanobetriebe aufgefordert, die Einleitung größerer Mengen an PFOS zu vermeiden. Im Vorhaben soll daher ein Verfahren zur Rückhaltung von PFOS aus dem gereinigten Abwasser galvanischer Prozesse mittels Umkehrosmose und seine Wiederverwendung in der Chrombeize bzw. bei der Glanzverchromung unter Praxisbedingungen entwickelt und zu den ökologischen und ökonomischen Bedingungen bewertet werden. Es soll damit vermieden werden, dass es zu einer medialen Verlagerung des PFOS kommt. Das Projektziel konnte zum Teil erreicht werden. Um PFOS aus dem Abwasser abzutrennen, wurden in einem Kombinationsverfahren aus Mikrofiltration, Umkehrosmose und Anionentauscher die höchsten Rückhalteraten erreicht. Das bei der Umkehrosmosebehandlung anfallende PFOS-haltige Konzentrat kann unter den gegebenen Umständen nicht recycelt werden, da es in größeren Mengen Salze enthält. Eine Rückführung des Konzentrats in den Prozess hatte eine starke Aufsalzung der Wirkbäder zur Folge, die zu einer negativen Beeinträchtigung des galvanischen Beschichtungsprozesses führt. In diesem Fall käme nur eine externe Entsorgung in Frage, welche mit zusätzlichen Kosten für das Unternehmen verbunden ist. Eine Rückgewinnung von PFOS bei der Regenerierung von Anionenaustauscher ist derzeit technisch noch nicht möglich. Die Umstellung der Abwasserbehandlung unter Anwendung des Kombinationsverfahrens trägt zur Entlastung des PFOS-Eintrags ins Abwasser bei, jedoch fallen aufwändig zu entsorgende Konzentrate an.

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