Chemisch-physikalische Verfahrenstechnik - CPV
Kontakt: Dipl.-Chem S. Kaps
E-mail: CPVk-utec.de
Tel.: + 49 3632 610 110
Fax: + 49 3632 610 105
Überblick
- Prozess Design und Basic Engineering für Verfahren und Anlagen zur Herstellung von anorganischen Salzen, Oxiden und Hydroxiden, vor allem Kalium- und Magnesiumverbindungen sowie Düngemittel, Projektierung
- Verfahrensentwicklung, Anlagenplanung, Montageüberwachung, Inbetriebnahme industrieller Anlagen, Projektmanagement
- Gutachten, Machbarkeitsstudie, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
- Verfahren zur Verarbeitung von natürlichen Rohstoffen, Salzlösung und Abfall zur Verwertung, Herstellung von Dünger
- Herstellung von Stoffen mit speziellen Partikeleigenschaften
- Untersuchungen in der Maßstabskette Labor – Technikum – kleintechnischer Versuch, Maßstabsübertragung, Betreiben von Pilotanlagen
- Aufbereitung von salzhaltigem Abwasser, Salzlösung (z.B. durch Solung hergestellt), Brine und Bittern
- Bilanzierung von Verfahren, Massenbilanz, Energiebilanz, Wärmebilanz
- Lösekinetik, Untersuchungen zur Löslichkeit
- Herstellen von Musterprodukt
Technikum der K-UTEC
Technische Ausstattung
- komplett ausgestattetes Labor für auftragsbezogene Versuche, Analytik und technologische Untersuchungen
- Technikumshalle mit Versuchsständen und Pilotanlage zur Verfahrensentwicklung und Musterproduktion durch:
- Zerkleinerung durch Brechen und Mahlen von Rohstoffen mit Backenbrecher, Scheibenmühle, Prallmühle, Sieben
- Laugung, Lösung, Eindampfung und Kristallisation von Mineralsalz im Rührreaktor mit Doppelmantel oder im Schlaufenreaktor (loop-reactor)
- fraktionierte Kristallisation von Salzen durch Vakuumkühlung (Kühlungskristallisation) in einer Vakuumkühlanlage
- Simulation der solaren Eindunstung im Solarpond
- Flotation von Rohsalz und Kristallisat mit Flotationszelle
- Eindicken, Filtration und Zentrifugieren mit Eindicker, Klärkonus, Bandfilter bzw. Zentrifuge
- Trocknung (im Trockenschrank oder Sprühtrockner, Wirbelbett)
- Granulation und Nachbehandlung von Granulat mit Granuliertrommel, Granulierteller, Mischer
Verfahrensfließbild
Ausgewählte Arbeitsgebiete
I. Spezifische Produkteigenschaften durch kontinuierliche und diskontinuierliche Fällungsprozesse
Nach einem von der K-UTEC entwickelten Verfahren lassen sich schwerlösliche Stoffe aus Lösungen kristallin, gut filtrierbar und auswaschbar herstellen. In speziellen Reaktoren (Schlaufenreaktor) mit innerer durchmischter Reaktionszone und äußerer Sedimentationszone lassen sich schwerlösliche Stoffe gezielt kristallisieren und in speziellen Partikelgrößen und Partikelformen erzeugen. Dies wird durch getrennte Steuerung der Verweilzeit von Lösung und Präzipitat durch spezielle Einbauten (Leitrohr, Ablenkring, Klärring) erreicht.
II. Vom Rohstoff zum Verfahren
Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Dünger
Rohstoffe:
- bergmännisch gewonnenes Rohsalz und Salzkristallisat (Carnallitit, Mischsalz, Hartsalz, Sylvinit)
- Natursole aus rezenten Salzseen
- Brine, Bittern, Meerwasser
- Lösung aus soltechnischer Gewinnung, z.B. durch Solung von Carnallit (selektive Heißsolung oder Kaltsolung bei Gebirgstemperatur)
- geeignetes Abwasser, Abfall
Verfahren:
- Mahlen, Brechen, Sieben
- Heißlöseprozess mit anschließender Kühlungskristallisation durch Vakuumverdampfung
- Kaltverarbeitung, Zersetzung von Doppelsalzen, Flotation
- Fraktionierte Kristallisation durch solare Verdunstung wie Carnallit, Kainit, Glaserit, Polyhalit oder Schönit
- Fest/Flüssigtrennung durch Filtern, Zentrifugieren, Schleudern, Eindicken, Klären, Sedimentieren
- Trocknen
- Fällung von Magnesiumhydroxid oder Nickelhydroxid mit Natronlauge, Kalkmilch, Dolomitmilch oder Ammoniumhydroxid
- Speicherung von Energie mittels latenten Wärmespeicher (LWS) mit Füllung aus Salzschmelze bzw. Salzhydratschmelze
- Solereinigung durch gesteuerte Fällung von Hydroxid, Gips und Calcit als kontinuierlichen Prozess
Produkte:
- Kaliumchlorid und Kaliumsulfat als Düngemittel oder Industriesalz (Sylvin, MOP, SOP)
- Kalium - Magnesium – Salze (Schönit, Leonit, Langbeinit)
- Magnesiumverbindungen, Magnesiumchlorid (Bischofit), Magnesiumsulfat (Epsomit, Bittersalz, Kieserit), Magnesiumhydroxid (Brucit), Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat (Magnesit)
- Natriumchlorid, Natriumsulfat (Halit, Glaubersalz, Mirabilit, Thenardit)
- Calciumcarbonat (Calcit), Calciumsulfat (Anhydrit, Halbhydrat, Gips)
- Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Alaun, Aluminat (z.B. aus Alunit)
- Borsäure, Pentaborat, Borax (z.B. aus Ulexit)
III. Gewinnung von Wertstoffen aus Abfällen
Die K-UTEC hat in Zusammenarbeit mit Partnern Recyclingverfahren entwickelt für die Verwertung von:
- Nickel-Kobalt-Gemische und seltenen Erden aus NiMH-Batterie Schrott
- Nickel und Chrom aus Hydroxidschlamm
- Kali aus Spent-Elektrolyt der Mg-Elektrolyse
- Magnesiumkrätze
Kristallaufnahmen / REM-Aufnahmen
Referenzen / Projekte
- Basic Engineering für eine Anlage zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Mutterlauge
Salinen Austria AG / Österreich - Machbarkeitsstudie zur Aufarbeitung von Magnesium-Krätze
Norsk Hydro Magnesiumgesellschaft / Deutschland - Machbarkeitsstudie zur Herstellung von Borsäure
Quiborax S.A. / Chile - Verfahrensdesign für eine KCl-Fabrik
IMIDRO / Islamische Republik Iran - Verfahrensdesign für eine Anlage zur Herstellung von Magnesiumhydroxid
IMIDRO / Islamische Republik Iran - Entwurf, Bau und Betreiben von Demonstrationsanlagen zur Rückgewinnung von Wertstoffen aus Abfallstoffen
VARTA AG / European Portable Battery
Association / Deutschland / Schweiz
NEDMAG Industries / Niederlande
BUS-AG / Deutschland - Untersuchungen zur Herstellung spezieller Magnesiumhydroxidqualitäten / Flame Retardants
Lurgi Metallurgie / Deutschland
NEDMAG Industries / Niederlande - Verfahrensdesign für die Anlage zur Fällung von Nickelhydroxid, Nickelcarbonat
MSH Metallwerke Südharz GmbH / Deutschland - Rohstoffuntersuchungen und Erprobung des Verarbeitungsverfahrens zur Herstellung von Kaliumchlorid in Industriesalzqualität einschließlich Verfahrensdesign
Mitteldeutsche Kali AG / Deutschland - Untersuchungen zur flotativen Steinsalzreinigung
Mitteldeutsche Kali AG / Südwestsalz / Deutschland - Rohstoffuntersuchungen und Erprobung des Verarbeitungsverfahrens zur Carnallitsoleverarbeitung auf Kali- und Magnesiumsalze, Erweiterung der Produktpalette
DEUSA International GmbH Bleicherode / Deutschland - Feasibility-Studie zur Nutzung einer Kalilagerstätte in Zentralasien
Konsortium Thyssen Handel GmbH und Partner / Deutschland - Rohstoffuntersuchungen und Verfahrenserprobung für die Verwertung von Natursolen bzw. Bittern
TATA - Chemicals Ltd. / Indien - Untersuchungen zur Herstellung von elektrolysereinem Caranllit für die Mg-Metallgewinnung
Multiplex Construktions Pty Ltd / Australien
Hatch / Kanada - Untersuchungen und Prefeasibility Studie zur Carnallitkristallisation und -zersetzung
NEDMAG Industries / Niederlande