Mit optimalen Aufbereitungsverfahren aus Abfallstoffen von heute Rohstoffe von morgen gewinnen

Aufbereitungsverfahren finden sowohl im Bergbau zur Förderung von Rohstoffen als auch beim Recycling zur Rückgewinnung sekundärer Rohstoffe Einsatz: Neben der klassischen mechanischen Zerkleinerung mittels Brechen oder Mahlen ist es zur Aufbereitung von Verbundwerkstoffen erforderlich, Methoden zu nutzen, mit denen man das Material nicht nur zerkleinern, sondern auch trennen kann. Ein solches Verfahren stellt die so genannte Elektrodynamische Fragmentierung dar, welche die selektive Trennung von komplexen mineralischen Verbundwerkstoffen (z. B. Aschen, Schlacken, Feuerfestbetone, Beton) ermöglicht.

Feinkörnige Materialien lassen sich mittels selektiver Lösungs- und Hydrothermalverfahren oder spezieller Sortiertechniken aufbereiten: Auf diese Weise können Schwermetalle selektiv gefällt und abgetrennt oder feinkörnige Materialien nach chemischen Kriterien sortiert werden. Liegen Störstoffe chemisch gebunden vor – wie etwa Sulfat in Porenbeton –, bieten sich nasschemische Aufbereitungsverfahren wie das am Fraunhofer IBP eigens entwickelte und patentierte »ENSUBA«-Verfahren an.

Unsere Wissenschaftler*innen haben es sich zur Aufgabe gemacht, durch die Kombination bestehender sowie neu entwickelter Aufbereitungsverfahren für jede Problemfraktion die optimale Lösung zu finden. So ist es beispielsweise gelungen, Porenbeton aus Bauschuttmischungen herzustellen.

Wir sind davon überzeugt: Die Abfallstoffe von heute sind die Rohstoffe von morgen.

 

Sortenreine Trennung von Festkörpern – elektrodynamische Fragmentierung

Bei der disruptiven Technologie der elektrodynamischen Fragmentierung werden mittels ultrakurzen Hochleistungsimpulsen Verbundmaterialien wie Beton, Schlacken oder keramische Verbünde selektiv in ihre Bestandteile zerlegt. Sie ist ein wichtiges Verfahren, um vorhandene Materialkreisläufe zu schließen und neue zu schaffen.

 

Mechanische Aufbereitung: Wo rohe Kräfte sinnvoll walten

Die Zerkleinerung von unterschiedlich harten Materialien erfordert passende mechanische Aufbereitungsverfahren. Daher kommen in unserem Labor neben Backenbrecher und Kugelmühlen für das Grobe auch Scheibenschwingmühlen für das eher »sanfte« Zerkleinern empfindlicher Materialien zum Einsatz.

 

Chemisch-physikalische Aufbereitung: Mit allen Wassern gewaschen

Wo Störstoffe oder unerwünschte Verunreinigungen chemisch gebunden im Material vorliegen, stoßen physikalische Aufbereitungsmethoden an ihre Grenzen. Für diese speziellen Problemfälle entwickeln unsere Expert*innen hydrometallurgische bzw. spezifische Extraktionsverfahren – etwa zur Entfernung von Gips aus Baustoffen.

 

Sortierung: Die guten ins Töpfchen

Für die selektive Trennung von Gemengen sind elektro-optische Sortiertechniken heute nicht mehr wegzudenken. Neben spektroskopischen Techniken entwickeln wir gemeinsam mit unseren Partnern vor allem Verfahren, die auf der chemischen Charakterisierung der einzelnen Partikel beruhen.