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Herstellung und Eigenschaften von Schlacken aus Restmüllfraktionen nach einem Schachtofenverfahren

Bei der Verwertung von Restmüllfraktionen und/oder Sperrmüll auf der Basis modifizierter Schachtofenverfahren (KSK-Verfahren, 2SV-Verfahren) wird als Wertprodukt ein Heizgas gewonnen, das auch zur Erzeugung von Elektroenergie eingesetzt werden kann. Als Abfallprodukt entsteht bei diesem Prozeß eine Schlacke, die auf ihre Eignung als Wertstoff bei möglichst kostenneutraler Verarbeitung zu untersuchen war.

In dem untersuchten Bereich des Verhältnisses von CaO/SiO2 von 0,7 - 1,1 verlassen die mineralischen Bestandteile der als Einsatzstoffe genutzten Abfälle den Prozess mit Temperaturen von ca. 1450 °C als schmelzflüssige Schlacke. Durch den schmelzflüssigen Zustand der Schlacke bei relativ geringer Viskosität findet eine Durchmischung des äußerst inhomogenen Ausgangsmaterials statt, die zu einer relativ homogenen Schlacke führt. Gleichzeitig entsteht eine Metallschmelze, in der sich der größte Teil des mit den Einsatzstoffen eingebrachten Eisens sowie ein Teil der Schwermetalle anreichern.

Alle Schlacken in dem untersuchten Zusammensetzungsbereich neigten unter normalen Abkühlbedingungen mehr oder weniger zur Kristallisation, wobei diese bei den basischen Zusammensetzungen bereits bei höheren Temperaturen einsetzte. Durch schockartige Abkühlung (Abschrecken in Wasser, Verblasen zu Fasern) konnte bei allen Schlacken der amorphe Zustand eingefroren werden.

In Laborversuchen wurden die Schlacken zu Fasern verblasen und zu Steinen vergossen. Darüber hinaus wurden Granulate für unterschiedliche Anwendungen (Hüttensand, Füllkörper, Zuschläge) hergestellt. Während das Verblasen zu Fasern mit Durchmessern um 5 µm bei allen Schlacken gelang, mußten bei der Herstellung der anderen Produkte die von der Verarbeitung metallurgischer Schlacken bekannten Anforderungen an die Zusammensetzung und/oder die Abkühlbedingungen beachtet werden.

Die Verwertungsmöglichkeiten der Schlacken werden wesentlich durch den Standort und dort vorhandene Abnehmer bestimmt, wobei aus den ähnlichen metallurgischen Schlacken insbesondere die Herstellung von Strahlmitteln, von Zumahlstoffen für Zement sowie Verwertungen im Straßenbau etabliert sind.

Seiten 116 - 128

DOI: https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2002.03.01
Lizenz: ESV-Lizenz
ISSN: 1863-9763
Ausgabe / Jahr: 3 / 2002
Veröffentlicht: 2002-03-01
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Dokument Herstellung und Eigenschaften von Schlacken aus Restmüllfraktionen nach einem Schachtofenverfahren