Phosphorrückgewinnung aus LD - Schlacke mittels oxalsaurem Leaching

Die Arbeit untersucht die Phosphorrückgewinnung aus LD -Schlacke mittels oxalsaurem Leaching in Form von Struvit (MgNH4PO4.6H2O). In Österreich ist die stoffliche Verwertung von LD - Schlacke aufgrund rechtlicher Vorgaben derzeit eingeschränkt möglich, sodass große Mengen dieses Nebenproduktes der Rohstahlherstellung deponiert oder zwischengelagert werden. LD - Schlacken enthalten relevante Mengen an Phosphor, der auf europäischer Ebene als kritischer Rohstoff eingestuft ist. Zunächst werden die mineralogische Phasenverteilung von Phosphor in LD - Schlacken sowie der Stand der Technik dargestellt. Vor diesem Hintergrund werden die Leaching - Versuche mit 3 mol l-1 Oxalsäure-Dihydrat bei 80 °C durchgeführt, um die phosphorhaltige C2S - C3P - Mischphase möglichst selektiv zu lösen. Der zeitaufgelöste Leaching-Versuch zeigt, dass unter geeigneten Bedingungen nach 30 Minuten der PO43- -Extraktionsgrad 93,3 % beträgt. Zugleich wird unvermeidbar auch Eisen anteilig in Lösung überführt, das überwiegend als lösliche Eisen (III) Oxalat Komplexe vorliegt. Durch die nachgeschaltete photochemische Fällung des Leachates unter UV - Strahlung wird das gelöste Eisen gezielt als schwerlösliches Eisen (II) Oxalat Dihydrat (FeC2O4.2H2O) abgeschieden. 95,4 % des gelösten Phosphats verbleiben im Photofällungsfiltrat, während lediglich 2,1 % des Gesamteisens nicht rückgewonnen werden. Das eisenarme, phosphatreiche Leachate ist die Ausgangslösung für die anschließende Phosphorrückgewinnung in Form von Struvit durch pH - Wert Anhebung in den alkalischen Bereich. Dabei fällt kristalliner Niederschlag aus, der unter dem Mikroskop den charakteristischen sargähnlichen Habitus zeigt. Deutlich bestätigt die Molybdänblau - Reaktion das Vorhandensein von Phosphat im Niederschlag. Das Oxalsäure - basierte Leaching mit nachgeschalteter photochemischer Fällung ermöglicht die effektive Trennung von Phosphor und Eisen. Die Struvitfällung stellt den abschließenden Prozessschritt dar und zeigt die Eignung dieses Ansatzes zur Phosphorrückgewinnung hinsichtlich der Gewinnung eines potenziellen marktfähigen Produkts als Düngemittel.