SwissZinc: Metallrückgewinnung in eigener Hand

In Filteraschen von Verbrennungsanlagen steckt ein großes metallisches Wertstoffpotenzial. „SwissZinc“ könnte ein wirtschaftliches Recycling gewährleisten.

Über den Stand des Projekts informierten Markus Juchli und Stefan Schlumberger (SwissZinc AG) auf der Fachtagung des Verbandes der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen (VBSA) am 5. Dezember 2017 in Olten. Rund vier Millionen Tonnen Abfälle wurden im letzten Jahr in der Schweiz thermisch behandelt. Dabei entstanden etwa 800.000 Tonnen an Schlacke und 80.000 Tonnen Flugasche. Wurden die gefilterten Aschen früher ausgestreut oder untertage entsorgt und in späteren Jahren gewaschen oder hydraulisch gebunden, begann 1990 die Entwicklung der sauren Flugaschenwäsche – kurz: Fluwa. 2012 wurde das Verfahren zur eigentlichen Zinkrückgewinnung – kurz: Flurec – weiterentwickelt.

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Feinzinkgehalt von 99,995 Prozent

Das Rückgewinnungsverfahren sieht zunächst die saure Wäsche der im Elektrofilter gesammelten Flugasche vor. Die aus der Abwasserbehandlung resultierenden Hydroxidschlämme mit einem Zinkgehalt von 15 bis 25 Prozent werden ins Ausland verbracht, durch vor allem Wälzrohrverfahren zu Wälzoxid mit einem Zinkgehalt von rund 65 Prozent verarbeitet und in Zinkhütten zu Feinzink mit einem Reinheitsgrad von 99,995 Prozent vergütet. Diese Konzentration soll auch das Flurec-Verfahren, das seit vier Jahren erfolgreich zur direkten Metallrückgewinnung eingesetzt wird, erreichen. Filteraschen bestehen aus vier Prozent Zink, drei Prozent Aluminium, zwei Prozent Eisen, einem Prozent Titan sowie Anteilen an Blei, Kupfer und Antimon unter einem Prozent. Daraus errechnet sich eine jährliche Recyclingzink-Menge von 2.200 Tonnen pro Jahr, die etwa 20 Prozent der Schweizer Zinkimporte von rund 12.000 Tonnen substituieren könnte. Bei einem Preis von circa 60 Schweizer Franken (CHF) pro Tonne Filterasche stellt Zink aus allen Schweizer Müllverbrennungsanlagen einen Gesamtwert von 4,6 Millionen CHF dar.

Verwertungsbedingungen optimieren

Heute erfolgt die Aufbereitung in der Schweiz in zwölf Müllverbrennungsanlagen mit Untertagedeponie, zwölf solcher Einrichtungen mit Fluwa-Verfahren inklusive der Kebag-Anlage mit Flurec, und fünf Müllverbrennungsanlagen ohne Fluwa, deren Filteraschen extern behandelt werden. Somit werden heute über 60 Prozent der Schweizer Filteraschen behandelt. Dennoch erschienen die Verwertungsbedingungen zur – in der Schweiz gesetzlich vorgeschriebenen – Metallrückgewinnung nicht optimal: Die Abnahme der Hydroxidschlämme muss vorgegebene Qualitäten erfüllen, ihre Verwertung unterliegt prozessbedingten Einschränkungen, ihre Gewinnungskosten sind nicht einsehbar, ihr Transport ins Ausland gilt als Sonderabfall-Verbringung, und die Rückgewinnung ist von ausländischen Unternehmen abhängig. So entstand die Idee zum Projekt SwissZinc, das die Machbarkeit einer brancheninternen Metallrückgewinnung verfolgt. 26 Verbrennungsanlagen finanzieren das Vorhaben mit 1,5 Millionen CHF, um unter anderem die Planungs- und Verwertungssicherheit zu erhöhen, eine Abnahmegarantie zu schaffen, den Verwertungspreis transparent und kostendeckend zu gestalten, die Transportkosten zu reduzieren und die Wertschöpfung im Inland durch Substitution der Importmengen zu steigern.

Ausgeglichene Bilanz erwartet

Das dazu entwickelte SwissZinc-Verfahren sieht im Kern zunächst die Laugung und Zementierung von Hydroxidschlamm als Vorstufe zur Gewinnung von Blei, Kupfer und Cadmium vor. Zum Erhalt von Zink schließt sich eine Solvent-Extraktion an, die im Verbund mit einer Elektrolyse zu einem 99,995-prozentigen Feinzink führt.

Die Bilanz des Verfahrens soll ausgeglichen sein: Den Betriebskosten (5,5 Mio. CHF) und Abschreibung und Zinsen der 64 Millionen -CHF-Investition (4,1 Mio. CHF) – zu denen sich pro Jahr Ausgaben von 9,6 Millionen CHF summieren – stehen Einnahmen aus dem Zinkverkauf (4,6 Mio. CHF) und der Verwertungsgebühr für Hydroxidschlamm (5,0 Mio. CHF) gegenüber. Der Betrieb soll ab 2020 möglich sein, über eine Kapazität für 30.000 Tonnen Hydroxidschlamm mit einem Trockensubstanzgehalt von 30 Prozent verfügen und eine bessere Ökobilanz und tiefere CO2-Emissionswerte als Wälzverfahren mit anschließender Zinkverhüttung aufweisen. Der Annahmepreis der neuen Anlage wird vom Trockensubstanzgehalt abhängig sein: Er soll bei 30 Prozent bei 185 CHF, bei 100 Prozent jedoch bei 615 CHF liegen, um die Kosteneinsparung beim Transport zu berücksichtigen. Das Projekt soll am 26. April 2018 abgeschlossen sein und den beteiligten Müllverbrennungsanlagen vorgestellt werden.

Foto: EU-R Archiv

(EU-Recycling 02/2018, Seite 15)