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My field of expertise is energy and metallurgical process engineering. 

During my career I have gained academic and industrial experience with regard to an array of processes such as: roasting of sulfide concentrates and ores in the context of (Zn, Cu, Co, Ni, Au production), calcination (e.g. for alumina production), combustion, gasification and CO2 capture processes.

My research interests include: Slag valorization processes, H2 reduction in metallurgical process and its implications, utilization of alternative energy sources in metallurgical processes such as microwave heating and concentrated solar power, tackling of impurities in the production of copper (e.g. As) both with pyrometallurgical and hydrometallurgical methods, recycling processes, the study of fundamentals with regard to fluidized bed furnaces, Top Submerged Lance Smelting and Electric Arc Furnaces (in conjunction with ferroalloys) and development of dynamic models that link fundamentals and process digitalization. 

My vision is to contribute to innovative, zero-waste metallurgical processes in the context of a true circular economy.

Lebenslauf

ZeitraumStation
seit 2023Mitglied des Präsidiums der GDMB
seit 2020Institutsleiter Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe (INEMET), TU Bergakademie Freiberg
2020 – 2023Außerordentlicher Professor am Department of Mining and Materials, McGill University, Montreal, Kanada
seit 2020Univ. Professor für Hochtemperaturprozesse in der Metallurgie, Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinstwerkstoffe (INEMET), TU Bergakademie Freiberg
2019 – 2020Assistenzprofessor am Department of Mining and Materials, McGill University, Montreal, Kanada
2015 – 2018Leitender Produktingenieur bei der Outotec GmbH & Co.KG, Oberursel, Deutschland
2011 – 2015Produktingenieur bei der Outotec GmbH & Co.KG, Oberusel, Deutschland (metallurgische Anlagenplanung und Inbetriebnahme)
2005 – 2012Promotion am Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart (Note: Summa Cum Laude)
2005 – 2011Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart
1999 – 2004Dipl.-Ing. in Maschinenbau an der Nationalen Technischen Universität Athen (NTUA, Griechenland)

Hauptforschungsschwerpunkte

  • Metallurgische Prozesse und Raffination
  • Verwertung von Schlacken und Abfallströmen - Zero-Waste-Prozesse
  • Salzschmelzelektrolyse im Zusammenhang mit Magnetrecycling/ Nd- und Nd-Legierungsherstellung
  • H2-Injektion als Brennstoff und Reduktionsmittel in der Metallurgie (in Schachtöfen, Wirbelschichtreaktoren und Top-Submerged-Lance-Reaktoren (TSL)) 
  • Metallurgische Wirbelschichten
  • Argon- und H2-Plasmabrennerinjektion in Schmelzphasenprozessen
  • PGM-Chemie - hydrometallurgische Prozesse
  • Hydrometallurgische und pyrometallurgische Entfernung von Arsen aus Kupferkonzentraten
  • Grüne Chemikalien in der Hydrometallurgie und wässrigen Elektrochemie
  • Experimentelle Modellierung von Schmelzflüssen und Kristallwachstum

Projekte

  • 3 mittlere/große industrielle Projekte, welche nicht namentlich genannt werden können
  • CRUSADE: Recyclingtechnologien für Altfahrzeugkomponenten zur Schaffung einer nachhaltigen Quelle für marktfähige Materialien für die EU (Horizon Europe), 2024-2027
  • K1-MET II: Technologien für Nichteisenmetalle (K1-MET, Österreich), 2023-2027
  • Mini-ROXY: Mini-ROXY Bodentestkampagne zur Vorbereitung einer lunaren ISRU-Demonstration TP 2: Technische Universität Freiberg (BMWK), 2023-2025
  • HARMONY: Ganzheitlicher Ansatz zur Verbesserung der Wiederverwertbarkeit von Seltenenerden-Permanentmagneten, die aus beliebigen Abfallströmen gewonnen werden (Horizon Europe), 2024-2027)
  • GrInHy 3.0: Grüner industrieller Wasserstoff durch Hochtemperatur-Dampfelektrolyse in einer Stahlwerksumgebung; Teilprojekt: Experimentelle Entwicklung von Kreislaufprozessen und Ökobilanzierung (LCA) von SOEC-Stacks (BMWK), 2023-2027
  • CarboFuel: Recycling von kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen in pyrometallurgischen Oxidsystemen (EEW- Industrieförderung), 2023-2027
  • RecRef: Refraktäres Recycling: Ein Beitrag zur Rohstoff-, Energie- und Klimaeffizienz in Hochtemperaturprozessen, (DFG-Graduiertenkolleg 2802), 2023-2031
  • KlimaZinn: Biogene Abfälle, biogene Brennstoffe und grüner Wasserstoff ersetzen fossile Energieträger in der Zinnmetallurgie, (Deutsche Bundesstiftung Umwelt), 2023-2026
  • Mine.io: Ein ganzheitliches digitales Bergbau-4.0-Ökosystem, (Horizon-Europe), 2023-2026
  • REESilienz: Widerstandsfähige und nachhaltige REE-Lieferketten für kritische Rohstoffe für die Ökosysteme und strategischen Sektoren der Elektromobilität und der erneuerbaren Energien, (Horizon Europe), 2023-2026
  • GreenTin: Entwicklung eines hydrometallurgischen Verfahrens zur Gewinnung von Zinn aus sächsischen Zinnerzen, (Dr. Erich-Krüger-Stiftung), 2023-226
  • ReLiFe: Recycling von Lithium-Ferrophosphat im RIS-Gebiet, (EIT Raw Materials No. 22020), 2023-2025
  • Marsch: Online-Materialklassifikation mittels Radar von Schlacken, (BMBF-KMU-innovativ), 2023-2024
  • PurCo: Reinigung von Kupfer (Schmelzfiltration), Bundesministerium für Bildung und Forschung, (BMBF-Nachwuchsforschergruppe), 2022-2026 
  • ReLi-ion2022.: ReLi-ion: Innovationstransfer und B2B-Zusammenarbeit zum Recycling von Li-Ionen-Batterien, (EIT Raw Materials No. 21113), 2022-2024
  • ALCASIM: Fortgeschrittene LCA auf der Grundlage von Prozess- und Thermodynamiksimulation, (EIT Raw Materials Nr. 21093), 2022-2024
  • DysCovery: Nachhaltige REE- und Co-Versorgung durch Magnetrecycling: Schließung des Kreislaufs, (EIT Raw Materials No. 21028), 2022-2024
  • EEW-Verwertung von Staub (VerSt): Rapid Scale Up zum Zero-Waste Verfahren, (gesponsert von EEW Energy from Waste GmbH), 2021-2024
  • Alternative Fasermaterialien auf Basis von Kupferschlacken, Sächsische Aufbau Bank (SAB Nr. 100397513), 2020-2023
  • RECYCALYSE: Neue nachhaltige und recycelbare katalytische Materialien für Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure, EU-Projekt (Horizon 2020 No. 861960), 2020-2023
  • Projekt P2.1: Nichteisenmetalltechnologien, (K1-MET - Kompetenzzentrum für exzellente Technologien in der fortgeschrittenen metallurgischen und ökologischen Prozessentwicklung), 2019-2023
  • CLIENT II - Verbundprojekt ReAK: Reduktion von Arsen aus Kupferkonzentraten - Teilprojekt: Sulfide und mikrobiologische Laugung, (BMBF 033R205B), 2019-2023
  • RecEOL: Recycling von Altprodukten - Teilprojekt: Metallurgische Veredelung, (ERAMIN-2- BMBF 033RU008A), 2018-2021
     

Auszeichnungen

  • Mitglied des wissenschaftlichen Ausschusses der Europäischen Metallurgiekonferenz (EMC 2023)
  • Vorsitz der Plenarsitzung, Vorsitz der thematischen Sitzung auf der Europäischen Metallurgiekonferenz (EMC 2023)
  • Sitzungskoordination FIRE e.V., TU Bergakademie Freiberg, Freiberg, Deutschland, 2021
  • Sitzungsorganisation und Koordination von vier Sitzungen auf dem 72. BHT Freiberger Hochschulforum, TU Bergakademie Freiberg, Freiberg, Deutschland
  • Organisation von Sessions auf der European Metallurgical Conference 2021, online
  • Outotec-Technologiepreis 2015 (für die Teilnahme an einem Team, das eine industrielle metallurgische Anlage in Betrieb genommen hat - Röstanlage zur Entfernung von Arsen aus Kupferkonzentraten
  • Gerlinger Stiftungspreis der Universität Stuttgart 2014 (für Arbeiten im Zusammenhang mit der Dissertation)
  • Sitzungskoordination bei der Wirbelschicht-Konferenz, Neapel, Italien, 2012

Publikationen seit März 2020 (Berufung der Professur an der TUBAF)

2023
  • Schmidt, A.; Montenegro, V.; Charitos, A.; Reuter, M.; Stelter, M.; Richter, A.: CFD Simulation of SO3 formation in an industrial-scale copper smelting waste heat boiler. ERZMETALL (2023), reprinted from the EMC2023 conference article.
  • Gumban, C.J.; Hubalkova, J.; Neumann, M.; Werzner, E.; Charitos, A.; Aneziris, C.G.; Vogt. C.: Thermal shock resistance of industrial foam filters-a comparative study. Open Ceramics (2023) https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100463 
  • Weigelt, C.; Yaroshevskyi, S.; Kerber, F.; Bracholad, N.; Zienert, T.; Adamczyk, A.; Vogt, D.; Charitos, A.; Aneziris, C.G.: Investigations on the corrosion of 316L steel composite materials with MgO/TiO2 ceramic immersed in molten cryolite. Open Ceramics (2023). https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100480
  • Kandalam, A.; Reuter, M.; Stelter, M.; Reinmöller, M.; Gräbner, M.; Richter, A.; Charitos, A.: A Review of Top-Submerged Lance (TSL) Processing—Part I: Plant and Reactor Engineering. Metals (2023). https://doi.org/10.3390/met13101728
  • Kandalam, A.; Reuter, M.; Stelter, M.; Reinmöller, M.; Gräbner, M.; Richter, A.; Charitos, A.: A Review of Top Submerged Lance (TSL) Processing—Part II: Thermodynamics, Slag Chemistry and Plant Flowsheets. Metals (2023). https://doi.org/10.3390/met13101742
  • Gumban, C.G.; Hubalkova, J.; Fankhänel B.; Charitos, A.; Aneziris, C.G.; Vogt. C.: Wetting properties and chemical interactions of copper with industrial filter materials. Ceramics International (2023). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.07.092
  • Blenau, L.W.; Sander, S.A.H.; Fuhrmann, S.; Charitos, A.: Holistic valorization of fayalitic slag to glass fibers and pig iron. Journal of Cleaner Production (2023).  https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.137990
  • Otgonbayar, U.; Sandig-Predzymirska, L., Thiere, A.: Charitos, A.: Process development for the separation of Pt, Ru and Ir by solvent extraction. ERZMETALL (2023), reprinted from the EMC2023 conference article.
  • Kubiak, A.; Pajewska-Szmyt, M.; Kotula, M.; Lesniewski, B.; Voronkina, A.; Rahimi, P.; Falahi, S.; Heimler, K.; Rogoll, A,; Vogt, C.; Ereskovsky, A.; Simon, P.; Langer, E.; Springer, A.; Förste, M.; Charitos., A.; Joseph, Y.; Jesionowski, T.; Herrmann, E.: Spongin as a Unique 3D Template for the Development of Functional Iron-Based Composites Using Biomimetic Approach In Vitro. Marine Drugs (2023). https://doi.org/10.3390/md21090460
  • Blenau, L.W.; Vogt. D.; Lonski, O.; Abuzar, A.; Fabrichnaya, O.; Charitos, A.: Development of a Process to Recycle NdFeB Permanent Magnets Based on the CaO-Al2O3-Nd2O3 Slag System. Processes (2023). https://doi.org/10.3390/pr11061783
  • Schmidt A.; Guy, B.M., Montenegro, V.; Reuter, M.; Charitos, A.; Stelter, M.; Richter A.: Flue Dust Reactions and Sticking Mechanisms in a Copper Flash Smelting Furnace Waste Heat Boiler: A Sampling Study. Journal of Sustainable Metallurgy (2023). https://doi.org/10.1007/s40831-023-00691-4
  • Ilatovskaia, M.; Lonski, O.; Löffler, M.; Blenau, L.; Charitos, A.; Fabrichnaya, O.: Phase Relations in the CaO-Nd2O3-Al2O3 System in Application for Rare Earth Recycling. JOM (2023). https://doi.org/10.1007/s11837-023-05731-8
  • Felkl, L.; Stelter, M.; Charitos, A.: Comparative study on the reduction of copper refining slag by metallic reducing agents. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Schmidt, A.; Montenegro, V.; Charitos, A.; Reuter, M.; Stelter, M.; Richter, A.: CFD Simulation of SO3 formation in an industrial-scale copper smelting waste heat boiler. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Voigt, C.; Gumban, C.G.; Hubalkova, J.; Fankhänel, B.; Charitos, A.; Aneziris, C.G.: Interactions between copper melt and industrial filter materials. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Carneiro, G.; Charitos, A.; Bier, T.; Waida, S.: Valorisation of waste to energy plant fly ash to a valuable resource material. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Blenau, L.W.; Lonski, O.; Abrar, A.; Vogt, D.; Fabrichnaya, O.; Stelter, M.; Charitos, A.: Pyrometallurgical Recycling of NdFeB Permanent Magnets though Slag Design. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Otgonbayar, U.; Sandig-Predzymirska, L., Thiere, A.: Charitos, A.: Process development for the separation of Pt, Ru and Ir by solvent extraction. Proceedings of the European Metallurgical Conference (EMC2023) (2023), Düsseldorf, Germany
  • Felkl, L.; Schwedler, O., Charitos, A.: Influence of the enrichment of natural gas with hydrogen on the hydrogen solubility of different copper phases and the heat balance. Proceedings of the METAL 2023 conference (2023), Brno, Czech Republic.
2022
  • Gumban, C. G.; Hubálková, J.; Fankhänel, B.; Charitos, A.; Aneziris, C. G.; Voigt, C.: Wettability of Copper on Industrial Filter Materials. Proceedings of the Copper Alloys 2022 conference (2022), Düsseldorf, Germany. https://kupfer.de/wp-content/uploads/2022/12/Proceedings-Copper-Alloys-2022-2.pdf
  • Meiner, K.; Khulan, B.; Weigelt, A.; Thiere, A.; Vogt, D.; Stelter, M.; Kassahun, A.; Meima, J.; Charitos, A.: Investigations on the selective arsenic reduction from copper concentrates by alkaline sulfide leaching and arsenic precipitation. Proceedings of the 22nd International Copper Conference (Copper 2022), Santiago de Chile, Chile. 
  • Schmidt, A.; Montenegro, V.; Charitos, A.; Reuter, M.; Stelter, M.; Richter, A: CFD model on dust sulphatisation and accretion formation in an industrial-scale copper flash smelting furnace waste heat boiler. Proceedings of the 22nd International Copper Conference (Copper 2022), Santiago de Chile, Chile.
  • Blenau, L.; Sander, S.; Fuhrmann, S.; Charitos, A.: Valorisation of copper slag: Zero-Waste Production of Pig Iron and Glass Fibers. Proceedings of the 22nd International Copper Conference (Copper 2022), Santiago de Chile, Chile.
  • Felkl, L.; Stelter, M.; Charitos, A.: Modelling and experimental investigation concerning the reduction of a “black copper smelter” anode furnace slag and the production of a copper-rich alloy. Proceedings of the 22nd International Copper Conference (Copper 2022), Santiago de Chile, Chile.
  • Florian, B.; Förste, M.; Dadzis, K.; Tsiapkinis, I.; Pätzold, O.; Charitos, A.; Dues, M.; Czarske, J.; Büttner, L.: Application of optical velocity measurements including a novel calibration technique for micron-resolution to investigate the gas flow in a model experiment for crystal growth. Flow Meas Instrum. (2022). https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2022.102258
  • Schmidt, A.; Montenegro, V.; Reuter, M; Charitos, A.; Stelter, M.; Richter, A.: Transient CFD Calculation of Accretion Formation in a Copper Waste Heat Boiler. Metall Mater Trans B (2022). https://doi.org/10.1007/s11663-022-02639-7
  • Blenau, L.; Wexler, M.; Mahl, J.; Baumann, W.; Stapf, D.; Charitos A.: Utilization of Carbon Fibers (CF) as an Alternative Reduction Agent for Slag Valorisation Processes (extended abstract). Proceedings of the 61st conference of metallurgists (COM 2022), Montreal, Canada. https://doi.org/10.1007/978-3-031-17425-4_23
  • Meiner, K.; Weigelt, A.; Charitos, A.; Stelter, M.; Wrobel, M.; Hammerschmidt J.: Alkaline sulfide leaching and partial roasting for treatment of As-rich concentrates. World of Metallurgy - ERZMETALL (2022).
  • Hopf, J.; Weigelt, A.; Bombach, H.; Charitos, A.; Stelter M.: Investigations on the Leaching of Raw Silver Granules with Methanesulfonic Acid (MSA). World of Metallurgy - ERZMETALL (2022)
  • Pätzold, O.; Dadzis, K.; Kirmse, C.; Weik, D; Büttner, L.; Czarske, J.; Charitos, A.: Model experiments for melt flow in Czochralski growth of silicon. Journal of Crystal Growth (2022). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2022.126656
  • Voigt, C.; Schramm, A.; Fankhänel, B.; Schmid, E.; Malczyk, P.; Hubálková, J.; Stelter, M.; Charitos, A.; Aneziris, C.G.: Preparation of Ceramic Foam Filters With a Lithium-Containing Surface. Metall Mater Trans B (2022). https://doi.org/10.1007/s11663-022-02533-2
  • Kandalam, A.; Stelter, M.; Reinmöller, M.; Reuter, M.A.; Charitos, A.: Determining the Bubble Dynamics of a Top Submerged Lance. In: REWAS 2022: Developing Tomorrow’s Technical Cycles (Volume I). The Minerals, Metals & Materials Series (2022) https://doi.org/10.1007/978-3-030-92563-5_57
2021
  • Blenau, L.; Stelter, M.; Charitos, A.: Carbothermic Reduction of Fayalitic Slag with Graphite – Understanding Reaction Kinetics for Pig Iron Production, Proceedings of the 7th Slag Valorization Symposium (SVS 2021), online.
    Hopf, J.; Weigelt A.; Bombach, H.; Stelter, M.; Charitos, A.: Refining of Precious Metal Bearing Materials from Secondary Sources-Methanesulfonic Acid Leaching of Raw Silver Granules as a Promising Approach towards a Green Way of Silver Refining, Materials (2021) https://doi.org/10.3390/ma14206095
  • Fankhänel, B.; Hubálková, J.; Aneziris, C.G.; Stelter, M.; Charitos, A.: Influencing the hydrogen porosity in aluminum casting by (re)active filter materials, Adv. Eng. Mater, (2021). https://doi.org/10.1002/adem.202100579
  • Becker, H.; Fankhänel, B.; Voigt, C.; Charitos, A.; Stelter, M.; Aneziris, C.G.; Leineweber, A.: Interaction of Fe-containing, secondary Al-Si alloy with oxide and carbon-containing ceramics for Fe removal, Adv. Eng. Mater. (2021).
    https://doi.org/10.1002/adem.202100595
  • Hopf, J.; Weigelt, A.; Bombach, H.; Charitos, A.; Stelter, M.: Investigations on the leaching of raw silver granules with methanesulfonic acid (MSA). Proceedings of the European Metallurgical Conference 2021 (EMC 2021), online.
  • Kandalam, A.; Stelter, M.; Reinmöller, M.; Reuter, M.A.; Charitos A.: Novel methods to determine the bubble dynamics of a Top Submerged Lance (TSL) smelter. Proceedings of the European Metallurgical Conference 2021 (EMC 2021), online.
  • Sandig-Predzymirska, L.; Barreiros, T. V.; Thiere, A.; Weigelt, A.; Vogt, D.; Stelter, M.; Charitos, A.: Recycling strategy for the extraction of PGMs from spent PEM electrodes. Proceedings of the European Metallurgical Conference 2021 (EMC 2021), online.
  • Meiner, K.; Weigelt, A.; Charitos, A.; Stelter, M.; Schimpf, C.; Wrobel, M.; Förster, K.; Hammerschmidt, J.; Parra R.: Alkaline sulfide leaching and partial roasting for treatment of As-rich concentrates. Proceedings of the European Metallurgical Conference 2021 (EMC 2021), online.
2020
  • Voigt, C.; Hubálková, J.; Zienert, T.; Fankhänel, B.; Stelter, M.; Charitos, A.; Aneziris C.G.: Aluminum melt filtration with carbon bonded alumina filters, Materials (2020) https://doi.org/10.3390/ma13183962
  • Fankhänel, B.; Stelter, M.; Charitos, A.: Multi-functional filters for metal melt filtration – aluminium, World of Metallurgy - ERZMETALL (2020).
    Schramm, A; Fankhänel, B.; Rudolph, M.; Rafaja, D.; Charitos, A.: DE 102020006167.2: Beschichtungen und keramische Filter für die Metallschmelzefiltration (patent application, filed: 07.10.2020)
  • Aneziris, C.; Volkova, O; Charitos A.: DE 102020005130.8: Kohlenstoffärmere und kohlenstofffreie Elektroden-Wabenkörper-Werkstoffverbunde für den Einsatz in der Metallurgie (patent application, filed: 21.08.2020)

Fachliche Zugehörigkeit

  • Fachgruppe Pyrometallurgie der Metallurgy and Materials Society (MetSoc)
    Ausgewähltes Mitglied der Sektion seit 2019
  • GDMB - Gesselschaft der Metallurgen und Bergleute
    Mitglied seit 2020 - Präsidium seit 2023