Das Projekt "Teilprojekt C: Untersuchung zur Darstellung der technischen Marktfähigkeit der erzeugten Produkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Recylex GmbH, Standort Goslar durchgeführt. Bei der Verwertung von Altfahrzeugen, Elektroaltgeräten und Mischschrott fallen seit Beginn der Verbreitung von Post-Shredder-Technologien zunehmend mineralische Abfälle mit interessanten Restgehalten an NE-Metallen (Shredder-Sande) an. In einer weiterführenden Aufbereitung dieses Stoffstroms sollen Metalle unter gleichzeitiger Erzeugung einer verwertbaren Mineralstoff-Fraktion zurückgewonnen werden. Das Potential bisher nicht rückgewonnener Ressourcen beläuft sich allein für die Buntmetalle auf rund 80.000 t/a in der EU. Das zu entwickelnde Verfahren soll zu einer ökonomischen und ökologischen Optimierung der Verwertungskette führen und über Sekundär-Metallhütten in Deutschland zur Ressourcensicherung beitragen. Die im Rahmen des Projektes erzeugten Produktfraktionen müssen auf ihre Prozessfähigkeit hin untersucht werden. Im Vorfeld wurden für einige erzeugte Produktfraktionen bereits mögliche Abnehmer identifiziert. Jedoch zeigt sich immer wieder, dass gerade bei Mischfraktionen oder Mineralfraktionen, je nach Anwendung, gerade den Begleitelementen mit niedriger Konzentration eine entscheidende Rolle zukommt. Insbesondere bei Überlegungen zur Errichtung einer Anlage kann sich deshalb nicht nur auf eine mögliche Abnahme verlassen werden. Aus diesem Grund werden die pyro-metallurgischen und hydro-metallurgischen Möglichkeiten aufgezeigt werden, mit denen die erzeugten Produktfraktionen verarbeitet und am Markt platziert werden können. Die Untersuchungen hierzu sollen von einem neutralen Institut durchgeführt werden. Im Rahmen des Gesamtprojektes wird Recylex aufgrund seiner Erfahrungen am Markt die anderen federführenden Partner hinsichtlich Marktbetrachtungen unterstützen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Entwicklung des V-Elektrolyten aus Sekundärrohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nickelhütte Aue GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist die Herstellung eines qualitativ gleichwertigen Vanadiumelektrolyts auf Basis heimischer Reststoffströme zum Einsatz in Redox-Flow-Batteriespeichern. Aktuell ungenutzt entsorgte vanadiumhaltige Reststoffe sollen einer stofflichen Nutzung zugeführt und neue Wertschöpfungsketten generiert werden. Der starke Ausbau erneuerbarer Energien führt bereits heute zu einem stark steigenden Bedarf an Energiespeichern (u. a. Redox-Flow-Batterien), deren Herstellung von bestimmten, bisher nicht substituierbaren, zu 100 % importierten chemischen Elementen (in diesem Fall: Vanadium) abhängt. Im beantragten Projekt wird sowohl ein Kreislauf für Vanadium-Elektrolyte aus Energiespeichern sowie die Erschließung und Aufbereitung heimischer sekundärer Vanadiumquellen als Grundbaustein für Energiespeicher entwickelt Das Verbundprojekt wird durch Fraunhofer UMSICHT koordiniert und gliedert sich in fünf inhaltliche technisch-ökonomische Arbeitspakete sowie ein administratives Projektsteuerungsarbeitspaket. Mittels Stoffstrom- und Prozessanalysen (AP1) werden V-haltige Reststoffe identifiziert, ggf. bereits im Prozess angereicht und charakterisiert. In Laborverfahren (AP2) werden sowohl diese als auch gebrauchte V-Elektrolyte hydro- und pyrometallurgisch aufbereitet und neue V-Elektrolyte hergestellt. Die aussichtsreichsten Verfahren werden in das Technikum (AP3) übertragen und V-Elektrolyte für Langzeit- und Zyklentests (AP4) im Redox-Flow Batterien Testlabor bereitgestellt. In AP5 werden Verwertungsstrategien und Geschäftsmodelle für V-Gewinnung aus Quellen, in denen Vanadium als Minorkomponentenhochdissipiert vorliegt und den Aufbau eines V-Elektrolyt-Kreislaufs für Redox-Flow-Speicher erstellt.
Das Projekt "Pyrometallurgische Behandlung von Rueckstaenden und Faellungsprodukten aus der hydrometallurgischen Zinkgewinnung in einem Gleichstromlichtbogenofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, IME, Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Nachdem bis Anfang des Jahrhunderts Zink nur auf pyrometallurgischem Wege hergestellt wurde, betrug der Anteil des hydrometallurgisch hergestellten Zinks 1950 schon 42 Prozent. Heute hat der hydrometallurgische Zinkgewinnungsprozess einen Anteil von ueber 80 Prozent. Das Verfahren der hydrometallurgischen Zinkgewinnung gliedert sich wie folgt: In der ersten Prozessstufe wird das sulfidische Zinkkonzentrat in einem Wirbelschichtofen abgeroestet. Das Abgas der Roestung wird nach einer Waermerueckgewinnung zur Schwefelsaeure verarbeitet. Das Roestgut wird anschliessend schwachsauer gelaugt (Neutrallaugung). Aus der Loesung wird Zink nach einer Laugenreinigung elektrolytisch abgeschieden. Der Rueckstand der Neutrallaugung enthaelt noch ca. 20 Prozent Zink in Form von Zinkferrit (ZnO - Fe2O3). Diese schwerloesliche Verbindung wird in einer zweiten Laugungsstufe, der heiss-sauren Laugung, mit Elektrolyt aufgeschlossen. Bei diesem Prozess geht auch der gesamte Eisenvorlauf in Loesung. Der Rueckstand der heiss-sauren Laugung besteht aus schwerloeslichem Bleisulfat und enthaelt einen Grossteil des vorlaufenden Silbers. Die Abtrennung des Eisens aus der heiss-sauren Loesung kann durch drei verschiedene Faellverfahren erfolgen: den Jarositprozess, den Goethitprozess und den Haematitprozess. Mengenmaessig fallen weltweit ca. 1,8 Mio Tonnen Jarosit, 0,5 Mio Tonnen Goethit und nur 0,08 Mio Tonnen Haematit an. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung kann nur der Haematit derzeit weiterverwendet werden (Eisentraegermaterial fuer die Zementindustrie). Goethit und vor allem Jarosit sind so stark verunreinigt, dass sie deponiert werden muessen. Da die Deponiekosten...
Das Projekt "Teilprojekt: Zerlegung Stacks/ Anwendungstest von Stacks mit Recyclingmaterial" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EKPRO GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Gemeinschaftsprojektes wird angestrebt für die in der Serienfertigung erprobte Fertigungstechnologie der von Ekpro entwickelten PEM-Brennstoffzellenstapeln (Stacks) eine effiziente stoffliche Wiederverwertung insbesondere der Edelmetallkatalysatoren zu entwickeln und praktisch zu bewerten. Die Materialzusammensetzung und der Aufbau des Brennstoffzellenstacks wird so genau wie möglich aufgestellt. Dabei werden auch die Daten für die nachgewiesene Lebensdauer unter den jeweiligen Anwendungsbedingungen hinzugezogen. Für die zur Analyse vorgesehenen Stacks ist ein festgelegter Fertigungsprozess definiert. Hiermit ist sichergestellt, dass die Verfahrensentwicklung auf einer reproduzierbaren Basis erfolgt. Die zur Verfügung stehenden Verfahren können prinzipiell in rein mechanische Trennverfahren, lösungsmittelbasierte Trennverfahren, naßchemische Verfahren, elektrochemisch unterstützte naßchemische Verfahren und pyrometallurgischer Verfahren aufgeteilt werden. Für die Verfahrenserprobung muss eine ausreichende Stückzahl der zu untersuchenden Brennstoffzellen zur Verfügung stehen. Als Referenzpunkt soll die elementare Analyse des vollständig pyrolysierten Zellstapels durchgeführt werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt in der Wiederverwendung der zurückgewonnenen Katalysatoren in Brennstoffzellen der gleichen Bauart.
Das Projekt "Recycling von Galvanikschlaemmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien, Fachgebiet Metallhüttenkunde durchgeführt. Untersuchung der pyrometallurgischen Recyclingmoeglichkeiten von Galvanikschlaemmen. Fragestellungen: Welche pyrometallurgischen Verfahrensmoeglichkeiten stehen zur Verfuegung, welche Legierungen und Schlacken lassen sich erzeugen, welche Schlackenbildner sind noetig?Aufgaben: Charakterisierung von Galvanikschlaemmen unterschiedlicher Herkunft durch chemische Analyse, bestimmung des Wassergehaltes und Elution. Pyrometallurgische Behandlung (Ausgluehen, Einschmelzen im Elektroofen und Flash-Ofen) und Untersuchung der erzeugten Produkte Legierung, Schlacke und Flugstaub. Ergebnisse: Allein die Cr-Gehalte fuehren bei vielen Galvanikschlaemmen zu einer Einstufung in eine hohe Deponieklasse, die Konzentrationen der anderen relevanten Stoffe im Eluat wuerden ohne das Cr i.d.R. zu einer niedrigeren Einstufung fuehren.Eeine Abtrennung entsprechender Abwsserstroeme ist zu ueberdenken, evtl. Fe- und Cr-haltige Abwaesser von NE-metallhaltigen trennen. Nur Hochtemperaturverfahren eignen sich zur pyrometallurgischen Verwertung von Galvanikschlaemmen. Das Gluehen fuehrt i.d.R. zu einer Einstufen in eine hoehere Deponieklasse des Galvanikschlamms durch die Wasserentfernung ( Konzentration ). Hochtemperaturprozesse erbringen je nach Einsatzstoff und Reaktor Cu-Legierungen bzw. Fe-Cu-Legierungen, die Schlacken sind eluatsicher (Deponieklasse 1, NRW). Cr kann je nach Vorbehandlung des Schlammes und Wahl des Reaktors wahlweise in die Legierung oder in die Schlacke ueberfuehrt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Hydro- und pyrometallurgische Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist die Herstellung eines qualitativ gleichwertigen Vanadiumelektrolyts auf Basis heimischer Reststoffströme zum Einsatz in Redox-Flow-Batteriespeichern. Aktuell ungenutzt entsorgte vanadiumhaltige Reststoffe sollen einer stofflichen Nutzung zugeführt und neue Wertschöpfungsketten generiert werden. Der starke Ausbau erneuerbarer Energien führt bereits heute zu einem stark steigenden Bedarf an Energiespeichern (u. a. Redox-Flow-Batterien), deren Herstellung von bestimmten, bisher nicht substituierbaren, zu 100 % importierten chemischen Elementen (in diesem Fall: Vanadium) abhängt. Im beantragten Projekt wird sowohl ein Kreislauf für Vanadium-Elektrolyte aus Energiespeichern sowie die Erschließung und Aufbereitung heimischer sekundärer Vanadiumquellen als Grundbaustein für Energiespeicher entwickelt. Das Verbundprojekt wird durch Fraunhofer UMSICHT koordiniert und gliedert sich in fünf inhaltliche technisch-ökonomische Arbeitspakete sowie ein administratives Projektsteuerungsarbeitspaket. Mittels Stoffstrom- und Prozessanalysen (AP1) werden V-haltige Reststoffe identifiziert, ggf. bereits im Prozess angereicht und charakterisiert. In Laborverfahren (AP2) werden sowohl diese als auch gebrauchte V-Elektrolyte hydro- und pyrometallurgisch aufbereitet und neue V-Elektrolyte hergestellt. Die aussichtsreichsten Verfahren werden in das Technikum (AP3) übertragen und V-Elektrolyte für Langzeit- und Zyklentests (AP4) im Redox-Flow Batterien Testlabor bereitgestellt. In AP5 werden Verwertungsstrategien und Geschäftsmodelle für V-Gewinnung aus Quellen, in denen Vanadium als Minorkomponenten hochdissipiert vorliegt und den Aufbau eines V-Elektrolyt-Kreislaufs für Redox-Flow-Speicher erstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Gesamtbewertung und Verwertungsstrategien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CMS Green Energy GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist die Herstellung eines qualitativ gleichwertigen Vanadiumelektrolyts auf Basis heimischer Reststoffströme zum Einsatz in Redox-Flow-Batteriespeichern. Aktuell ungenutzt entsorgte vanadiumhaltige Reststoffe sollen einer stofflichen Nutzung zugeführt und neue Wertschöpfungsketten generiert werden. Der starke Ausbau erneuerbarer Energien führt bereits heute zu einem stark steigenden Bedarf an Energiespeichern (u. a. Redox-Flow-Batterien), deren Herstellung von bestimmten, bisher nicht substituierbaren, zu 100 % importierten chemischen Elementen (in diesem Fall: Vanadium) abhängt. Im beantragten Projekt wird sowohl ein Kreislauf für Vanadium-Elektrolyte aus Energiespeichern sowie die Erschließung und Aufbereitung heimischer sekundärer Vanadiumquellen als Grundbaustein für Energiespeicher entwickelt. Das Verbundprojekt wird durch Fraunhofer UMSICHT koordiniert und gliedert sich in fünf inhaltliche technisch-ökonomische Arbeitspakete sowie ein administratives Projektsteuerungsarbeitspaket. Mittels Stoffstrom- und Prozessanalysen (AP1) werden V-haltige Reststoffe identifiziert, ggf. bereits im Prozess angereicht und charakterisiert. In Laborverfahren (AP2) werden sowohl diese als auch gebrauchte V-Elektrolyte hydro- und pyrometallurgisch aufbereitet und neue V-Elektrolyte hergestellt. Die aussichtsreichsten Verfahren werden in das Technikum (AP3) übertragen und V-Elektrolyte für Langzeit- und Zyklentests (AP4) im Redox-Flow Batterien Testlabor bereitgestellt. In AP5 werden Verwertungsstrategien und Geschäftsmodelle für V-Gewinnung aus Quellen, in denen Vanadium als Minorkomponenten hochdissipiert vorliegt und den Aufbau eines V-Elektrolyt-Kreislaufs für Redox-Flow-Speicher erstellt.
Das Projekt "Rueckgewinnung von Nichteisenmetallen aus Leiterplattenschrotten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien, Fachgebiet Metallhüttenkunde durchgeführt. Ziele: Entwicklung eines Prozesses zum Recycling von Leiterplattenschrotten unter Verwendung des Top Blowing Prozesses, Erzeugung verkaufsfaehiger, edelmetallhaltiger Kupferlegierungen. Aufgaben: Untersuchung des bereits fuer die Schlackenkonditionierung verwendeten Top Blowing Prozesses auf seine Einsetzbarkeit fuer das Recycling von Leiterplattenschrotten, Prozessfuehrung zur Vermeidung der Bildung von Dioxinen und Furanen, Klassifizierung von Leiterplattenschrotten, Legierungsherstellung, Verbleib der Restprodukte.Zwischenergebnisse: Ermittlung der benoetigten Oxidations- und Reduktionspotentiale der Reaktions- und Prozessgase und entsprechende Erprobung, Erzeugung edelmetallhaltiger Cu-Legierungen mit bis zu 95,5 Prozent Cu sowie edelmetallhaltiger Cu-Ni-Sn-Legierungen mit ca. 75 Prozent Cu, Pb-Zn-Flugstaeube mit Ag und Cd, Zusammensetzung der benoetigten Schlackenbildner, eluatsichere Schlacken (nach DIN-S4 Test, Werte unterhalb der EU-Richtlinien fuer Trinkwasser), Abgasquenche und -filtersystem, Reingas nach 17. BImschV, Rueckstandsfreies Verfahren.
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