Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammaschen mit dem RecoPhos-Prozess

摘要

Um Klärschlämme auch zukünftig in aktuell angewendeten Mitverbrennungsprozessen (z.B. Müllverbrennungsanlagen, Zementwerke) energetisch und stofflich verwerten zu können, muss eine Möglichkeit zur Rückgewinnung des enthaltenen Phosphors geschaffen werden. Am Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik der Montanuniversität Leoben wurde vor einigen Jahren ein Reaktor gebaut - genannt InduRed -, welcher als Herzstück des RecoPhos-Prozesses zur Reduktion von Phosphatverbindungen in Klärschlammaschen dient. Durch das herausfordernde Reaktionsverhalten des Phosphors in Gegenwart von Eisen werden an einen solchen Prozess viele Anforderungen gestellt. Beim RecoPhos-Prozess werden aus Klärschlammasche mittels carbo-thermischer Reduktion in einer induktiv erwärmten Grafitschüt-tung mit anschließender Nachverbrennung und Gaswäsche Phosphorsäure, eine phosphorarme Metallphase und eine mineralische Restfraktion erzeugt. Das ambitionierte Ziel der Weiterentwicklung und Verbesserung der Phosphorrückgewinnung ist es, eine mehr als 75 %ige Rückgewinnungsrate zu erzielen und darüber hinaus eine für die stoffliche Verwertung geeignete mineralische Fraktion zu gewinnen. Dies soll durch die Wahl geeigneter Additive und schnelle Abkühlung der Restschlacke nach der Reduktion (z.B. durch Tro-ckenschlackengranulation) passieren. In durchgeführten Versuchskampagnen konnten bereits einige Erfolge erzielt werden. So gelang es beispielsweise in einem kontinuierlichen Versuch in der RecoPhos-Anlage des Lehrstuhls für Thermoprozesstechnik an der Montanuniversität Leoben, den Phosphor-Restgehalt in der Schlacke nahezu zu beseitigen bzw. die Anreicherung von Phosphor in der Metallphase zu reduzieren.