Steine & Erden

Aufbereitung von Eisenhydroxisulfaten mittels Mikrowellentechnik

Die Projektpartner demonstrieren die Eignung der Mikrowellentechnik zur gleichzeitigen Trocknung und Röstung (Sulfatabtrennung) von Eisenhydroxisulfaten. Im Vergleich zu der ebenfalls untersuchten thermischen Behandlung von Eisenhydroxisulfaten im Drehrohrofen zeigen sich für beide Varianten spezifische Vor- und Nachteile, wobei die Mikrowellentechnik deutliche Umweltvorteile aufweist.

 

Zusammenfassung

Eisenhydroxisulfate entstehen durch Zugabe von Kalk zu Flutungs-, Sümpfungs- und Prozesswässern des Braunkohle- und Erzbergbaus. Dabei erfolgt unter intensiver Belüftung die Ausfällung der Eisen(II)- zu Eisen(III)-Ionen, wobei das außerdem vorhandene Sulfat mitgefällt wird. Durch eine mikrobielle Oxidation des Eisens im sauren pH-Bereich erfolgt dann dessen Abtrennung als Eisenhydroxisulfat (EHS).

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrenskonzeptes zur Trocknung und Sulfatabtrennung von Eisenhydroxisulfaten mittels Mikrowellentechnik sowie die Verfahrensentwicklung zur Aufbereitung der veredelten Produkte unter Berücksichtigung applikationsbezogener Anforderungen an die Produkteigenschaften. Als alternative Behandlungsmethode wurde die thermische Behandlung von Eisenhydroxisulfaten in einem Drehrohrofen untersucht.

 

Ergebnisse:

  • Die spezielle Mikrowellenbehandlung ermöglicht nachweislich die Trocknung und Sulfatabtrennung von EHS-Material.
  • Aus dem schwefelfreien EHS-Material konnten Eisenoxidpigmente hergestellt, farblich charakterisiert und für die Einfärbung von Beton und keramischen Erzeugnissen verwendet werden. Der Einsatz zur Einfärbung von Kunststoffen oder Papier scheint möglich.
  • Mittels Aufbauagglomeration und anschließender Härtung (Brennen bei 1200 bzw. 1350 °C) wurden Pellets aus schwefelfreiem EHS-Material hergestellt. Diese erfüllen die gestellten Anforderungen bezüglich Chemismus, Durchmesser und Druckfestigkeit sowie die Anforderungen für den Einsatz im Hochofenprozess.
  • Durch die Behandlung von EHS-Material im Drehrohrofen (75 min bei 900 °C) entsteht ein homogenes, schwefelfreies Produkt, das vornehmlich aus Hämatit besteht.
  • Der spezifische Energieverbrauch ist bei der EHS-Behandlung im Drehrohrofen 2,5 Mal höher als im Mikrowellenofen. Letzterer zeichnet sich durch schnelle, hohe Aufheizraten und die Dosierung des Mikrowellenenergieeintrages in das EHS-Material in mehreren Behandlungsstufen aus.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Biotechnologische Gewinnung von Eisenhydroxisulfaten aus der Bergbauwasserbehandlung und deren Verwertung als Roh- und Grundstoff, Teilprojekt 3: Aufbereitung von Eisenhydroxisulfaten

Projektnummer: 01RI05015

Projektzeitraum: 2005 - 2007

Projektort: Deutschland (Berlin)

Projektansprechpartner:

Herr Prof. Dr.-Ing. Kuyumcu

 

+49 (0)30 / 314-22724

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)