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DepoTech
6. November 2014, Leoben
Ressourceneffizienz in der
Eisen- und Stahlindustrie
Dipl.-Wi.-Ing. Josephine Müller
09421 – 187 148
[email protected]
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mayer
Technische Universität München
Lehrstuhl für Rohstoff- und
Energietechnologie
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Stoffstromanalyse
Verwertungsverfahren
Verknüpfungspotenziale
Inhalt
Problemstellung und Ziele
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Rohstoffversorgung
der deutschen
Industrie
Effiziente Nutzung von
Ressourcen und
Schließung von Stoff-
kreisläufen branchen-
und technologieüber-
greifend
Problemstellung und Ziele
dpa
www.r-zwei-innovation.de
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Rohstoffversorgung
der deutschen
Industrie
Effiziente Nutzung von
Ressourcen und
Schließung von Stoff-
kreisläufen branchen-
und technologieüber-
greifend
Identifikation und Kategorisierung der
Stoffströme der Eisen- und Stahlindustrie zum
Auffinden von Verknüpfungsansätzen
Verwertungsmöglichkeiten der identifizierten
Stoffströme in anderen Branchen
Problemstellung und Ziele
Identifikation von Verwertungs-
möglichkeiten und deren VergleichBefesa-steel.com
dpa
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Stoffstromanalyse
Verwertungsverfahren
Verknüpfungspotenziale
Inhalt
Problemstellung und Ziele
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Hauptstoffstrom
Stoffstromanalyse
Definition:
• Instrument, das die Flüsse eines Stoffes über dessen Lebensweg quantitativ erfasst
• Analyse von Stoff- und Energieströmen innerhalb eines festgelegten Rahmens oder
Systems
• auch: Materialflussanalyse, Prozesskettenanalyse (Unternehmen)
Stoff im Stoffstrom: chemisches Element, eine chemische Verbindung, ein Produkt, ein
Rohstoff oder ein Abfall
Verknüpfungsmöglichkeiten mittels Stoffströmen aufzuzeigen und daraus
Handlungsalternativen ableiten, zum Beispiel zur Verbesserung des Abfallmanagements
Sicherung und Erhalt von Ressourcen sowie Verringerung der Abfallbelastung
Quellen: Enquete (1995) Umweltverträgliches Stoffstrommanagement, Enquete (1994) Die Industriegesellschaft gestalten, Friege (1998) Das Management von Stoffströmen,
Brunner (2003) Practical Handbook of Material Flow Analysis
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Stoffstromanalyse
Systemgrenze: Grundstoffproduktion, Prozesse in Deutschland
Ausschluss: Wasser, Energie (Strom, Wärme, Dampf, Heißwinde)
Hauptstoffstrom:
Eisen und Stahl
Inputs
Outputs
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Stoffströme der Stahlherstellung
Ziel: Verknüpfungen durch Stoffströme schaffen
Deutschland 2008
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Stoffstromanalyse
Verwertungsverfahren
Verknüpfungspotenziale
Inhalt
Problemstellung und Ziele
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Prozess 1 Prozess 2 Prozess 3Prozess 4
(Post-Consumer)
Prozess 1 Prozess 2 Prozess 3Prozess 4
(Post-Consumer)
Pro
zes
sk
ett
e
1
Pro
zes
sk
ett
e
2
Prozessrücklauf
(PZR)
Open-loop-Recycling (OLR)
Produktionsrücklauf (PDR)
Open-loop-Recycling (OLR)
Produktionsrücklauf (PDR)
Recyclingarten
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Stoffströme der Stahlherstellung Deutschland 2008
Verknüpfungsansatz
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Stoffströme der Stahlherstellung Deutschland 2008
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Verknüpfungspotenziale
Weltweit
67 %
Zinkverbrauch 2012: 474.000 t
Bleiverbrauch 2012: 377.000 t
Zink: 0 – 6,5 %
Blei: 0 – 1,5 %
• reich an Nichteisenmetallen v.a. Zink und
Blei Zusammensetzung von
eingesetztem Schrott abhängig bzw.
Feinanteil der Abgasreinigung
• teilw. zu geringe Zinkgehalte für
Verwertung
• Potenzial für Open-Loops?
2006
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Stoffstromanalyse
Verwertungsverfahren
Verknüpfungspotenziale
Inhalt
Problemstellung und Ziele
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
• DK-Recycling und Roheisen
GmbH in Duisburg
• Sinteranlage + 2 kleinere
Hochöfen
• Pelletieren vor Sinter
• Zugabe von Erzen
• Zink im Gichtschlamm
www.dk-duisburg.de/de/prozess/prozess.html
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
• Von der ThyssenKrupp Steel AG
entwickelt
• Schachtkupolofen
• Brikettierung der Einsatzstoffe zu
selbstreduzierenden Steinen
• Staub kann direkt an die
Zinkindustrie verkauft werden
www.kuettner.de
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
• The International Metals
Reclamation Company
• Agglomeration Reststoffe und
Reduktionsmittel zu ungebrannten
Grünpellets
• Angereicherter Zinkoxid- und
Bleistaub zum Verkauf
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
• Derzeit einzige Anlage in
Differdange
• Pelletierung EAF-Staub
• Etagen-Drehherd und kleiner
Lichtbogenofen zur
Zinkgewinnung notwendig
• Zink und Blei durch
Abgasreinigung Mischoxid
Rütten (2009): Ist der Wälzprozess für EAF-Staub
noch zeitgemäß? Stand der Technik und
Herausforderungen
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Verfahren zur Verwertung von
Hochofenschlamm und Konverterrückständen
www.r-zwei-innovation.de
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Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Ressourceneffizienz in der Eisen- und Stahlindustrie
Josephine Müller