Ausgangssituation: Stahlrekuperatoren sind in der Anwendungstemperatur begrenzt. Keramische Rekuperatorbrenner sind für 1.200 °C geeignet, aber nur für kleine Leistungen verfügbar. […]
MiningWater – Einsatz innovativer Techniken zur Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern
Ausgangssituation
- Nutzungskonflikte aufgrund von steigendem Wasserbedarf durch Bevölkerungswachstum und industrieller Entwicklung bei gleichzeitig unzureichender Abwasserbehandlung
- Wasser- und Wertstoff-Verluste durch Abwassersammlung in Tailing ponds im Phosphat-Bergbau
- Bisherige Lösungsansätze waren aufgrund komplexer und variierender Abwasserzusammensetzung technisch bzw. wirtschaftlich nicht erfolgreich
Projektziele
- Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern am Beispiel des Phosphat-Bergbaus
- Erhöhte Wertschöpfung durch Verwertung der anfallenden Konzentrate
- Wasser-Einsparpotential: 3 Mio. m³ Wasser pro Jahr und Mine – bei erfolgreichem Transfer auf Phosphatminen im Nahen Osten und Nordafrika liegt das Einsparpotential um dem Faktor 40 höher
- Teilentkopplung von Produktion und Frischwassereinsatz durch Kombination aus innovativen und robusten Verfahrenstechniken
Innovative Verfahrensansätze
- Abtrennung von Phosphat-haltigen Feststoffen im µm-Bereich aus einem korrosiven Abwasser durch energieeffiziente keramische Flachmembranen mit hohen Permeatflüssen
- Abtrennung mehrwertiger Ionen (z.B. Sulfat) durch neuartige selektive Harze bzw. selektive Nanofiltrationsmembranen
- Abtrennung von Chloriden mittels kostengünstiger Polymermembranen bzw. flexibler membranunterstützter kapazitiven Deionisation (MCDI)
- Zusätzliche Wertschöpfung durch Valorisierung phosphathaltiger Feststoffe und Sulfate aus anfallenden Konzentraten
Ausblick
- Situationserfassung und detaillierte Zieldefinition
- Verfahrensentwicklung zur Wasser- und Wertstoff-Rückgewinnung im Labormaßstab
Projektdaten |
Fördernummer: 02WME1611 |
Projektlaufzeit: 07/2021 – 06/2024 |
Projektträger: Projektträger Karlsruhe (PTKA) – Karlsruher Institut für Technologie (KIT) |
Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung |