Neues Forschungsprojekt zu Stahlwerksschlacken gestartet

Stahlwerkschlacken aus der Stahlherstellung mit Konverter und Elektroofen können eine reiche Sekundärressource sein. Denn sie enthalten unter anderem kritische Rohstoffe (CRM: Critical Raw Materials) wie Vanadium und Phosphor. Gleichzeitig können gemahlene Stahlwerksschlacken durch Karbonatausfällung auch CO₂ binden. Ein neu gestartetes Verbund-Forschungsprojekt soll nun untersuchen, wie die Rückgewinnung von CRM und das CO₂-Sequestrierungspotenzial der Stahlwerksschlacken optimal genutzt werden können.

Wie das Duisburger FEhS-Institut für Baustoff-Forschung als einer der Projektpartner mitteilt, ist das Forschungsprojekt GeoCRM („Geometallurgische Aufbereitung von Stahlwerkschlacken zur Kreislaufführung von Kritischen Rohstoffen und CO₂-Bindung“) bereits im Oktober gestartet und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Die Federführung liegt beim Düsseldorfer VDEh-Betriebsforschungsinstitut (BFI). Ebenfalls beteiligt sind der Stahlhersteller Thyssen-Krupp, das Start-up Co-Reactive aus Erkrath sowie die RWTH Aachen mit ihrem Lehr- und Forschungsgebiet Technologien zur Aufbereitung mineralischer Rohstoffe (AMR).

Das übergeordnete Projektziel besteht laut FEhS darin, die gesamte Schlackenmatrix innerhalb eines Null-Abfall-Konzepts zu nutzen. Wie das BFI erläutert, soll daher im Rahmen von GeoCRM ein Aufbereitungskonzept zur ganzheitlichen Verwertung von Stahlwerkschlacke entwickelt werden. Basierend auf einer geometallurgischen Analyse erlaubt das Konzept, die Prozessroute zu bestimmen, welche die optimale Rückgewinnung von Eisenoxid sowie von kritischen Rohstoffen wie Phosphor, Vanadium und Chrom ermöglicht. Außerdem soll die verbleibende Calciumsilikat-Fraktion so aufbereitet werden, dass diese zur dauerhaften Bindung von CO₂ und gleichzeitig als Grundstoff für Baumaterial verwendet werden kann.

Dazu werden die Ausgangsstoffe, die Zwischenprodukte als auch die finalen Konzentrat- und Bergefraktionen mittels quantitativ mineralogischer Methoden untersucht. Dazu zählen, neben klassischen Untersuchungen zur chemischen und mineralogischen Zusammensetzung auch Untersuchungen zu texturellen Eigenschaften der Materialien. Über automatisierte mineralogische Werkzeuge wie μXRF- und EDX-SEM-Plattformen, zum Beispiel QEMSCAN und MLA, können wichtige Parameter wie Partikelgrößenverteilung und Elementzusammensetzung bestimmt werden. Diese Datensätze liefern Informationen für die Entwicklung optimierter Aufbereitungsprozesse, einschließlich Zerkleinerung, Trennung und metallurgischer Rückgewinnung.