Kreislaufwirtschaft – Laugung und Aufbereitung von Stahlwerksschlacken aus dem Elektrolichtbogenofen
Das Ziel des Projekts KLASSE besteht darin, Schlacken aus dem Elektrolichtbogenofen (EAF) fraktioniert zu verwerten, statt sie zu deponieren oder als Ersatzbaustoff zu nutzen. Ein kaltes Aufbereitungsverfahren soll die enthaltenen Metalle Fe, V, Mn und Cr selektiv abtrennen; die Metallfraktion wird anschließend in einem Direktreduktionsprozess unter 1.000 °C verwertet. Das IART entwickelt dafür die mechanische Aufbereitung von der Zerkleinerung über die Magnetscheidung bis zur Agglomeration.
Laufzeit:
01.03.2026 bis 28.02.2029
| Verbundpartner | Ansprechpartner |
| Prof. Dr.-Ing. Holger Lieberwirth Dr.-Ing. Thomas Krampitz Md Al Shaharia Sunvy |
Motivation und Projektziele
EAF-Schlacken enthalten 18–25 Gew.-% Eisen, bis 0,5 Gew.-% Vanadium, 1–4 Gew.-% Mangan und 0,4–1 Gew.-% Chrom. Bei der bisherigen Nutzung als Deponie- oder Ersatzbaustoff gehen diese teils kritischen (V) und strategischen (Mn) Rohstoffe vollständig verloren. Bisherige Verfahren zur Metallrückgewinnung arbeiten pyrometallurgisch über die Schmelze bei deutlich über 1.400 °C und sind bislang nicht wirtschaftlich. KLASSE kombiniert dagegen kalte Aufbereitungs- und Trennverfahren mit einer wasserstoffbasierten Direktreduktion und lässt daher erhebliche Energieeinsparungen erwarten. Die abgereicherte mineralische Ca/Si-Fraktion soll künftig hochwertig in der Baustoffindustrie eingesetzt werden. Bei ausreichender Wirtschaftlichkeit ist innerhalb von fünf Jahren eine Pilotlinie angedacht.
Aufgaben des IART
Das IART übernimmt die aufbereitungstechnische Bewertung des Ausgangsmaterials, unter anderem durch Mikrostrukturanalyse mittels MLA, und legt Kennzahlen wie Ausbringen, Gehalt und spezifischen Energieverbrauch fest. Darauf aufbauend entwickelt es einen Mahlkreislauf aus energiearmer Vor- und skalierbarer Feinzerkleinerung auf unter 40 µm. Die Fe-haltigen Minerale werden durch trockene und nasse Magnetscheidung abgetrennt und die Metalloxidfraktion auf dem Pelletierteller zu 3–7 mm großen Granulaten für den Trommelofen agglomeriert. Nach der Direktreduktion schließt das IART die reduzierte Produktfraktion auf und trennt Eisen erneut magnetisch ab. Zudem prüft es die daraus erzeugten Briketts. In einem Proof of Concept bewertet das IART schließlich Skalierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Risiken der Vorzugsvariante.
Förderhinweis
Dieses Verbundvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms, Förderschwerpunkt „Ressourceneffizienz und zirkuläre Wirtschaft“ gefördert.
