24.10.2018

Frau Marie Hoffmann

Frau Marie Hoffmann bei der Probenpräparation für das SCALE-Projekt. Es sollen mineralchemische und mineralogische Untersuchungen mit verschiedenen (elektronen-)mikroskopischen Verfahren durchgeführt werden.

Quelle: BAM

Projektlaufzeit

01.12.2016 - 30.11.2020

Projektart

Verbundforschungsprojekt

Projektstatus

Laufend

Kurzbeschreibung

Im Projekt SCALE werden innovative Technologien zur effizienten Rückgewinnung von Scandium (Sc) aus industriellen Reststoffen erforscht und weiter­entwickelt. Die BAM erarbeitet in einem Arbeitspaket das Inventar Sc-haltiger Industrie-Reststoffe.

Ort

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Rudower Chaussee 11
12489 Berlin

Laborkolben

Laborkolben mit synthetisiertem Goethit

Quelle: BAM

Scandium zählt zu den seltenen Rohstoffen. Im SCALE-Projekt geht es um die effiziente Nutzung von Scandium-haltigen Reststoffen wie Bauxitrückstände aus der Aluminiumproduktion (Rotschlamm) und Säureabfälle aus der Titandioxid-Pigmentproduktion. SCALE betrachtet dabei Prozesse wie Extraktion, Separation, Veredlung und Legierung und bewertet deren Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit auf industrieller Ebene. Ziel ist es, eine sichere Wertschöpfungskette für Scandium in Europa zu etablieren.


Ein Pfeil in der Mitte einer Zielscheibe

Quelle: BAM

Es sollen innovative und selektive Methoden für zwei verschiedene metallurgische Reststoffe mit dem Ziel einer kommerziellen Produktion von Scandium-Konzentrat (mindestens 20 Gew.%) entwickelt werden. Das Scandium-Konzentrat soll zu Sc2O3 und ScF-Verbindungen (mindestens 99%ige Reinheit) mittels innovativer Technologien veredelt werden. Außerdem soll die Nachhaltigkeit der entwickelten Technologien beurteilt und die wissenschaftlichen Grundlagen für eine zukünftige europäische Scandium-Industrie erarbeitet werden.

Stilisierter Programmablaufplan

Quelle: BAM

Im Projekt Scale charakterisiert die BAM mineralogisch und chemisch Stoffe wie Rotschlamm oder Titandioxid-Produktions-Reststoffe. Die Resultate der Untersuchungen sollen in eine europäischen Rohstoffdatenbank eingegliedert werden.

Händeschütteln

Quelle: BAM

Förderung

Horizon 2020 Programm der EU
Grant Agreement n° 730105
Gesamtkosten: 7.706.625 €
EU Fördersumme: 7.000.000

Koordination

AoG - Aluminium of Greece

Partner

17 weitere Partner aus EU-Ländern

SCALE - Production of Scandium compounds and Sc-Al alloys from European metallurgical by-products

Scandium zählt seit 2017 zu den kritischen Rohstoffen und ist im Moment eines der teuersten Elemente auf dem Markt. Daher gehört dessen effiziente (Rück-) Gewinnung und Produktion zu den wichtigen Forschungs- und Wirtschaftsinteressen der Europäischen Union.

Der technologische Fortschritt und die neuen Möglichkeiten der Materialwissenschaften stehen in engem Zusammenhang mit der Verfügbarkeit von Metallen und Legierungen. In den letzten Jahren sind besonders die so genannten Technologiemetalle immer mehr in den Fokus gerückt. Dazu gehören seltene Erdelemente (SEE), Indium, Germanium, Gallium, Lithium, Platin-Gruppe-Metalle, Niob etc. Sie haben selbst bei geringen Konzentrationen einen großen Einfluss auf bestimmte Materialeigenschaften.

Das Ziel des Projektes SCALE ist die Etablierung einer geschlossenen Wertschöpfungskette für Scandium in Europa. Die Nutzung industrieller Reststoffe, die bisher größtenteils deponiert werden, ist dabei ein essentieller Faktor und trägt zum „Circular-Economy“ Ansatz der Europäischen Union bei. Des Weiteren soll der generellen Abhängigkeit Europas von einzelnen Ländern wie z.B. China auf dem Markt der seltenen Erden und Technologiemetalle entgegengewirkt werden.

Erstellen eines Inventars Sc-haltiger Industrie-Reststoffe

Die BAM bearbeitet im Arbeitspaket „Networking und Clustering“ das Inventar Sc-haltiger Industrie-Reststoffe. Zu den Aufgaben gehört die mineralogische und chemische Charakterisierung der im Projekt behandelten Reststoffe, vorwiegend Rotschlamm und Titandioxid-Produktions-Reststoffe. Zusätzlich sollen weitere potenziell Sc-haltige Reststoffe akquiriert und charakterisiert werden. Die Resultate dieser Untersuchungen sollen in eine europäische Rohstoffdatenbank eingegliedert werden. Die BAM untersucht das mineral-chemische Vorkommen von Scandium in den zwei hauptsächlich betrachteten Reststoffen, die Art der Verbindung zum Primärrohstoff und welchen Einfluss die Bindungsform auf die hydrometallurgische Extraktion haben kann.

Präparation eines Rotschlammanschliffs auf der Polierscheibe

Präparation eines Rotschlammanschliffs auf der Polierscheibe

Quelle: BAM

Projektleitung

AoG - Aluminium of Greece, Griechenland

Partner

BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Deutschland

Io-Li-Tech - Ionic Liquids Technologies, Deutschland

AOS - Aluminium Oxidstade GmbH, Deutschland

II-VI Performance Metals, Deutschland GmbH

BME - Budapest University of Technology and Economics (BME), Ungarn

FHNW - Fachhochschule Nordwestschweiz

Fraunhofer ISC - Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Deutschland

LCM - Less Common Metals Ltd., England

ITRB - ITRB Group, Zypern

NTUA - The National Technical University of Athens, Griechenland

MEAB - MEAB Chemie Technik GmbH, Deutschland

KBM - KBM Affilips Master Alloys, Niederlande

WAFESTONE - Wafestone, Luxemburg

RWTH Aachen - Rheinisch-westfälische Technische Hochschule Aachen, Deutschland

KTH - Kungliga Tekniska Hoegskolan, Schweden

SINTEF - Stiftelsen Sintef, Skandinavien

TRONOX - Tronox Pigments, Niederlande