Ressourceneffizienz in der Eisen- und Stahlindustrie · 2015-08-05 · DepoTech 6. November 2014,...

DepoTech

6. November 2014, Leoben

Ressourceneffizienz in der

Eisen- und Stahlindustrie

Dipl.-Wi.-Ing. Josephine Müller

09421 – 187 148

J.mueller@wz-straubing.de

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mayer

Technische Universität München

Lehrstuhl für Rohstoff- und

Energietechnologie

Stoffstromanalyse

Verwertungsverfahren

Verknüpfungspotenziale

Inhalt

Problemstellung und Ziele

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

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

Stoffstromanalyse

Verwertungsverfahren

Verknüpfungspotenziale

Inhalt

Problemstellung und Ziele

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

Stoffstromanalyse

Systemgrenze: Grundstoffproduktion, Prozesse in Deutschland

Ausschluss: Wasser, Energie (Strom, Wärme, Dampf, Heißwinde)

Hauptstoffstrom:

Eisen und Stahl

Inputs

Outputs

Stoffströme der Stahlherstellung

Ziel: Verknüpfungen durch Stoffströme schaffen

Deutschland 2008

Stoffstromanalyse

Verwertungsverfahren

Verknüpfungspotenziale

Inhalt

Problemstellung und Ziele

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

Stoffströme der Stahlherstellung Deutschland 2008

Verknüpfungsansatz

Stoffströme der Stahlherstellung Deutschland 2008

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

Stoffstromanalyse

Verwertungsverfahren

Verknüpfungspotenziale

Inhalt

Problemstellung und Ziele

Verfahren zur Verwertung von

Hochofenschlamm und Konverterrückständen

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

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

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

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

Verfahren zur Verwertung von

Hochofenschlamm und Konverterrückständen

www.r-zwei-innovation.de

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit

Ressourceneffizienz in der Eisen- und Stahlindustrie

Josephine Müller