Die Abteilung Prozessmetallurgie des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) beschäftigt sich mit den Herausforderungen von Energie und Recycling. Dabei geht es vor allem um die Gestaltung, Entwicklung und Verknüpfung von metallurgischen Prozessketten und Systemen. Diese Ansätze ermöglichen einen ausgeglichenen Material- und Energiebedarf, eine Verringerung der Energieverluste und der Umweltauswirkungen innerhalb der Kreislaufwirtschaft. Zur Erweiterung der metallurgischen Forschungsaktivitäten erhält das Institut des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) von der britischen Firma Tetronics einen Plasmaofen zur Behandlung von metallurgischen Erzen & Abfällen.
Ein Plasmaofen ist ein Schmelzofen mit Plasmabrenner. Das Plasmagas erzeugt eine Ofenatmosphäre mit günstigen thermischen Bedingungen, insbesondere für das Schmelzen und Umschmelzen von Eisen, Stahl und Nichteisenmetallen mit einem hohen Reinheitsgrad. Das HIF erhält einen Doppelelektroden-Plasmaofen (TEPF), der auf einer bewährten, patentierten Technologie basiert, die speziell auf Vielseitigkeit und Robustheit ausgelegt ist.
Die Konstruktion bietet dem HIF die nötige Flexibilität, um eine von drei Betriebsarten für seine Forschungs- und Versuchsarbeiten zur Reduktion, Raffination und Valorisierung insbesondere von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zu ermöglichen. Der Plasmaofen wird im Laufe des Jahres 2023 von Tetronics geliefert, installiert und in Betrieb genommen.
Das britische Unternehmen ist ein weltweit führender Anbieter von Plasmalichtbogensystemen, die sich auf die Dekarbonisierung anspruchsvoller industrieller Prozesse konzentrieren, und liefert seine eigene Plasmaofentechnologie. Diese bildet die Grundlage für die Forschungsarbeiten des HIF zur Reduzierung, Veredelung und Aufwertung von metallurgischen Abfallprodukten sowie zur Behandlung von Primärerzen und Konzentraten. Tetronics wird für den Entwurf und die Herstellung des Plasmaofensystems, die Überwachung der Installation und Inbetriebnahme sowie für die Einweisung und Schulung der Bediener verantwortlich sein.
Plasmatechnologie bereichert Rohstoffforschungslandschaft
„Diese auf Plasmatechnologie basierende Anlage und die maßgeschneiderten Versuchsmöglichkeiten werden sie zu einer einzigartigen Einrichtung in der europäischen Rohstoffforschungslandschaft machen. Angesichts der dringenden Herausforderungen bei der Umsetzung der Kreislaufwirtschaft und der Eindämmung der Klimaauswirkungen sowie der Verantwortung für Technologieentwicklungen und -einführungen, die erforderlich sind, um die ehrgeizigen Ziele des europäischen Gesetzes über kritische Rohstoffe zu erreichen, wird sie ein starkes Instrument für unsere eigenen Forscher und Partner sein“, ordnet Prof. Dr. Jens Gutzmer, Direktor des HIF am HZDR, die neue Forschungseinrichtung ein.
Dr. Ajay Patil, Leiter der Abteilung Prozessmetallurgie am HIF, betont, dass „der Plasmaofen für die Entwicklung neuer kritischer Rohstofftechnologien und die Optimierung bestehender Technologien, die mit Kosten- und Umweltbelastungen zu kämpfen haben, genutzt werden wird, wobei die Expertise des HIF in der Hydro- und Pyrometallurgie zum Einsatz kommt“.
Graeme Rumbol, Geschäftsführer von Tetronics, sagt: „Wir freuen uns sehr, von einer so hoch angesehenen Forschungseinrichtung wie dem HZDR ausgewählt worden zu sein. Im Zuge der weltweiten Umstellung von Produkten und Prozessen, die durch zentralisierte fossile Brennstoffe angetrieben werden, auf sauberere Quellen, die vor Ort produziert und gelagert werden, steigt die Nachfrage nach kritischen Mineralien exponentiell an. Wir sind besonders stolz darauf, mit führenden Forscher*innen am HZDR und anderen globalen Institutionen zusammenzuarbeiten, um das Verständnis, die Verfügbarkeit und die Nachhaltigkeit neuer metallurgischer Lösungen für drängende Umweltprobleme zu verbessern.“