Aufbereitungsverfahren von Rohstoffen

Abfallstoffe von heute sind Rohstoffe von morgen

Benötigt werden Aufbereitungsverfahren sowohl im Bergbau zur Gewinnung von Rohstoffen als auch beim Recycling zur Rückgewinnung sekundärer Rohstoffe. Neben der klassischen mechanischen Zerkleinerung durch Brechen oder Mahlen sollten bei der Aufbereitung von Verbundwerkstoffen Verfahren eingesetzt werden, die das Material nicht nur zerkleinern, sondern auch trennen können. Ein solches Trennverfahren ist die »elektrodynamische Fragmentierung«: Diese ermöglicht die selektive Trennung komplexer mineralischer Verbundwerkstoffe wie z. B. Aschen, Schlacken, Keramiken oder Beton.

Feinkörnige Materialien lassen sich durch lösungsorientierte Hydrothermalverfahren oder spezielle Sortiertechniken aufbereiten: Schwermetalle können selektiv gefällt und abgetrennt oder feinkörnige Materialien nach chemischen Kriterien sortiert werden. Liegen Störstoffe chemisch gebunden vor (z. B. Sulfat in Porenbeton), bieten sich nasschemische Aufbereitungsverfahren wie das am Fraunhofer IBP entwickelte und patentierte »ENSUBA«-Verfahren an.

Unsere Experten im Bereich »Aufbereitung und Verwertung« haben sich zur Aufgabe gemacht, durch die Nutzung bestehender Methoden in Kombination mit der Entwicklung neuer Aufbereitungsverfahren für jede Problemfraktion die optimale Lösung zu finden. In Zusammenarbeit mit dem Bereich »Baustofftechnologie« ist es so beispielsweise gelungen, Porenbeton aus Bauschuttmischungen herzustellen.

Elektrodynamische Fragmentierung

Beim Einsatz der disruptiven Technologie der »elektrodynamischen Fragmentierung« werden mittels ultrakurzen Hochleistungsimpulsen Verbundmaterialien wie Beton, Schlacke oder keramische Verbünde selektiv in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt. Auf diese Weise können Materialkreisläufe geschlossen oder neu erschlossen werden.

Zerkleinerung

Die Zerkleinerung von unterschiedlich harten Materialien erfordert unterschiedliche Mahlverfahren: Neben Backenbrechern und Kugelmühlen für die grobe Zerkleinerung bzw. Mahlung kommen bei uns zur Bearbeitung empfindlicher Materialien vertikale Nassmahlverfahren für das sanfte Zerkleinern zum Einsatz.

Nasschemische Verfahren

Wo Störstoffe oder unerwünschte Verunreinigungen chemisch gebunden im Material vorliegen, stoßen physikalische Aufbereitungsmethoden an ihre Grenzen. Für diese Problemfälle entwickeln wir spezifische Extraktions- bzw. hydrometallurgische Verfahren – etwa für die gezielte Extraktion von Gips aus Baustoffen.

Sortiertechniken

Bei der selektiven Trennung von Gemengen sind elektro-optische Sortiertechniken besonders effektiv. Neben spektroskopischen Techniken entwickeln wir zusammen mit unseren Partnern v. a. Verfahren, die eine Sortierung einzelner Partikel auf Basis deren chemischer Zusammensetzung ermöglicht.