Metallgewinnung aus Schredder-Rückständen

Am Standort Ennshafen in Oberösterreich betreibt die Bernegger GmbH eine besondere Schredder-Rückstands-Aufbereitungsanlage. Ein internes Forschungsprojekt untersucht, wie Edelmetalle und Kupfer aus Rest-Materialien gewonnen werden können. Dazu wurde ein spezielles pyrometallurgisches Verfahren entwickelt.

Die Schredder-Rückstands-Aufbereitungsanlage von Bernegger für einen mehrstufigen mechanischen Prozess ist seit 2006 in Betrieb und gilt immer noch als die modernste ihrer Art. Bei der Behandlung der sehr spezifischen metall- und kunststoffhaltigen Abfälle fallen Flusen und Sand an, die ökologisch wie ökonomisch nicht sinnvoll weiter aufbereitet werden können und derzeit in Österreich in die Verbrennung und Deponierung gehen. Die feinkörnigen und feinst-verwachsenden Rückstände enthalten in geringen Konzen­trationen Edelmetalle und Kupfer.

Herausforderung: Prozessführung
Mit dem gemeinsam mit Partnern aus dem Anlagenbau und der universitären Forschung entwickelten pyrometallurgischen Verfahren wird eine wirtschaftliche Rückgewinnung im industriellen Maßstab in Aussicht gestellt. Die als Nebenprodukte anfallenden mineralischen Bauprodukte/Bindemittel und Zinkstaub sowie die in den Rückständen enthaltene Energie können für die Strom- und Wärme-Erzeugung genutzt werden. Eine Umweltverträglichkeitsprüfung ist bereits erfolgt und positiv beschieden worden; mit der großtechnischen Umsetzung rechnet Bernegger in zwei bis drei Jahren. Geplant ist eine thermische Metallgewinnungsanlage.

Wie das Unternehmen informiert, besteht die Herausforderung bei diesem Verfahren in der Prozessführung: „Um eine hochgradige Rückgewinnung der Wertstoffe zu erreichen, ist es absolut notwendig, die präzise Parameter-Zusammensetzung der Aufgabeprodukte zu jedem Zeitpunkt zu kennen.“ Die vorgeschaltete Schredder-Rückstands-Aufbereitungsanlage ermöglicht, dass der Aufgabe-Produkt-Parameter (Heizwert, Homogenität, Dichte und Chemie) präzise eingehalten wird. Das Verfahren erweist sich dabei als energieeffizient und umweltschonend.

Die geplante thermische Metallgewinnungsanlage wird auf eine Jahreskapazität von 100.000 Tonnen ausgelegt. Sie umfasst folgende Komponenten: Silos und Bunker für die Lagerung der Ausgangs- und Zusatzstoffe. Eine Anlage zur Verwiegung, Mischung und Kompaktierung (Brikettierung) der Materialien (Sand, Flusen und Additive) sowie Dosier- und Förderbänder zur Beschickung des Schmelzofens. Der eigentliche Schmelzofen (TBRC) wird mit Anbauten für Kühlung, Luft- und Sauerstoffzufuhr, Rotation oder auch Abgießen ausgestattet. Die Prozesstemperatur beträgt circa 1.250 °C. Der Behandlungsprozess läuft autotherm ab. Des Weiteren wird ein nachgeschalteter Separationsofen zur Trennung von Schlacke und Edelmetallkupferlegierung und für metallurgische Prozesse zur Qualitätssteuerung der Legierung beziehungsweise der Schlacke installiert. Spezielle Filter gewinnen Zink- und Blei-angereicherten Filterstaub zurück. Die Anlage wird über eine Turbine zur Stromerzeugung, eine Dampfübergabestation für die Nah- und Fernwärmenutzung und eine Abgasreinigung nach aktuellem Stand der Technik verfügen.

Bernegger erhofft sich eine maximal mögliche Kupfer- und Edelmetall-Ausbeute in Form einer Metalllegierung (circa 3.000 Tonnen pro Jahr mit unter anderem Cu, Sn, Ni, Ag, Au, Pd, Pt und Fe) aus den Rückständen. Rund 30.000 Tonnen Schlacke könnten jährlich produziert und als Sekundärbaustoff oder mineralisches Bindemittel in der Bauindustrie eingesetzt werden. Etwa 5.000 Tonnen mit Zn- und Pb-Oxiden angereichter Produktstaub dürften in der Zinkindustrie Verwendung finden.

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 06/2021, Seite: 38, Foto: Dr. Jürgen Kroll)