Projekt

Sandra Matthes (FB1) Forschungsprojekt

Innovatives und umweltfreundliches Verfahren zur Gipsgewinnung aus Klarlauge der Sodaproduktion

Bei der Solvay Chemicals GmbH am Standort Bernburg wird Natriumcarbonat (Soda) nach dem Ammoniak-Soda-Verfahren (Solvay-Verfahren) hergestellt. Eingesetzte Rohstoffe sind Kochsalz (NaCl) und Kalkstein (CaCO3). Bei diesem Prozess fallen große Mengen (ca. 375.000 Tonnen/a) an gelöstem Calciumchlorid an, welches nach abtrennen der kalkhaltigen Feststoffe in industriellen Absetzanlagen mit dem gereinigten Abwasser der Sodafabrik als sogenannte Klarlauge in die Vorflut Saale eingeleitet wird.

Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, diese Klarlauge einer wertschöpfenden Verwertungskette zuzuführen. Hierbei sollen wirtschaftlich relevante Industriechemikalien (z.B. Glaubersalz, Schwefelsäure, andere Sulfate) hinsichtlich ihrer Umsetzung zu hochwertigem Gips (Calciumsulfat) geprüft werden. Mit diesem Prozess unter Industriebedingungen wird angestrebt, den ansonsten ungenutzten Anteil an Calciumchlorid in der Klarlauge zu einem dringend benötigten, vermarktungsfähigen Rohstoff aufzuwerten, die verbleibende salzhaltige Lösung zur Aufsalzung der Rohsole für die Sodaherstellung einzusetzen und die Einleitung der Klarlauge in die Saale stark zu reduzieren und damit positive ökologische Effekte zu erzielen.

Die derzeitige Bereitstellung von Gips erfolgt hauptsächlich über zwei Wege. Einerseits über den Abbau des natürlich vorkommenden Gipsgesteins, welches als relativ häufig auftretendes Mineral in Deutschland vor allem in Süddeutschland und im Harz im Tagebau bzw. unter Tage gewonnen wird. Die derzeit größten Gipsmengen stammen aus Rauchgas-Entschwefelungs¬anlagen (REA) von Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, wo der Rohstoff als Nebenprodukt im Rahmen der Energieerzeugung anfällt. Dieser industrietechnische Prozess führt zu differenzierten Gipsqualitäten.

Aufgrund des geplanten Ausstiegs aus der Nutzung fossiler Brennstoffe (Braun- und Steinkohle) bis zum Jahr 2038 erscheint es als sehr sinnvoll, wirtschaftlich tragfähige Alternativen für die Bereitstellung adäquater Gipsqualitäten für die Bauindustrie und andere Anwendungen zu finden.

Mit der Umsetzung dieses Projektes ergeben sich mehrere Vorteile bezüglich Nachhaltigkeit, konkret Ressourcenschonung und moderner Kreislaufwirtschaft sowie signifikante Verbesserungen der Umweltsituation. Mit der Nutzung des Abwassers (Klarlauge) aus der Sodaproduktion werden innovative Verwertungspotenziale geschaffen und eine strategische Ausrichtung auf dringend benötigte Rohstoffe initiiert.

Insgesamt besteht das Ziel des Projektes in der Verwertung der Klarlauge aus der Sodaproduktion (Recycling), der Herstellung von Gips hoher Qualität. Zudem ist angedacht, die verbleibende Restlauge in den Solekavernen mit Natriumchlorid weiter aufzusolen, wodurch ein geschlossener Stoffkreislauf, durch Verwertung im Sodaprozess, geschaffen wird.

Gefördert bei der IB Sachsen-Anhalt (ZS/2019/09/101610 – FuE 091/19) vom 01.04.2020 bis 31.07.2022.