TY - JOUR A1 - Kemnitz, E. A1 - Zhu, Y. A1 - Adamczyk, Burkart T1 - Enhanced Lewis acidity by aliovalent cation doping in metal fluorides N2 - A model regarding the generation of acidity in binary metal fluorides has been proposed and its validity has been examined for several binary fluoride systems with the general compositions MF3/M'F3 and MF2/M'F3. In accordance with this hypothesis, the binary systems (CrF3/AlF3, CrF3/FeF3 and AlF3/VF3) do not show acidities larger than the sum of the acidities of the component fluorides. The hypothesis predicts the generation of Lewis acidity when MF2 is the major component (host) and generation of Brønsted acidity when MF3 acts as the host for the MF2/M'F3. The experimental results (surface acidity and catalytic activity) confirmed the predictions made from this hypothesis for binary combinations MgF2/ M'F3 (M'=Cr, Al, Fe, V). The application of this model is discussed in terms of other parameters: ionic radii and the fluoride affinity of the metal fluorides involved. PY - 2002 DO - https://doi.org/10.1016/S0022-1139(02)00022-2 SN - 0022-1139 SN - 1873-3328 VL - 114 SP - 163 EP - 170 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1661 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weimann, Karin A1 - Müller, A. A1 - Linß, E. A1 - Schulz, T. A1 - Adamczyk, Burkart ED - Jones, M.R. ED - Newlands, M.D. ED - Halliday, J.E. ED - Csetenyi, L.J. ED - Li, Z. ED - McCarthy, M.J. ED - Dyer, T.D. T1 - Reducing sulphates in crushed concrete: improving the building material properties of recycled concrete aggregates N2 - The material properties of recycled concrete aggregates (RCA) are correlated to the sorting accuracy of the former demolition waste. Impurities like wood, clay bricks or gypsum can lead to inferior building material properties. Harmful substances like heavy metals or organic pollutants should be minimised as well. Hence the non-concrete materials have to be separated from the concrete material stream. This can be done during the demolition process by using selective dismantling techniques. Alternatively a variety sorting and classifying techniques to purify the crushed concrete can be utilized. A research project, funded by the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety, investigated the possibilities of gaining recycled concrete aggregates of a high quality for the reuse in the production of concrete. The work focuses especially on how gypsum respectively sulphates in the crushed concrete can be reduced. Sulphates can impair the setting behaviour of concrete and also damage set concrete by causing expansion. Therefore the content of sulphates in RCA is restricted by guidelines and standards in Germany. Generally, gypsum in construction waste originates from interior fittings like gypsum walls, floor screeds, plaster boards and also plaster. Most of these materials can be reconstructed using selective dismantling techniques. This can be achieved either by manual labour or by using mechanical equipment e.g. to remove floor screeds by milling. Depending on the specific deconstruction site it can be more effective and/or more environmentally compatible to remove sulphates by treating the crushed concrete. Applicable treatments for sulphate reduction include dry processes like manual sorting of gypsum wall blocks as well as wet treatments e.g. jigging. In addition this research project an environmental performance evaluation was undertaken to assess different techniques for reducing sulphates in recycled concrete aggregates. T2 - Tagung 'Cocrete in the low carbon era' CY - Dundee, Great Britain DA - 2012-07-09 KW - Building material properties KW - Environmental performance evaluation KW - Gypsum KW - Recycled concrete aggregates KW - Sulphates PY - 2012 SN - 978-0-9573263-0-9 SP - 687 EP - 698 AN - OPUS4-26211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Brenneis, Rudolf A1 - Kühn, M. A1 - Mudersbach, D. ED - Thomé-Kozmiensky, K.J. T1 - Verwertung von Edelstahlschlacken - Gewinnung von Chrom aus Schlacken als Rohstoffbasis T2 - Berliner Rohstoff- und Recyclingkonferenz - Aufbereitung und Verwertung mineralischer Stoffe und Abfälle CY - Berlin, Deutschland DA - 2008-11-05 KW - Lichtbogenofen KW - Schlacke KW - Chrom KW - Edelstahl KW - Verwertung KW - Recycling KW - Rückgewinnung KW - RECARC PY - 2008 SN - 978-3-935317-36-8 VL - 1 SP - 143 EP - 160 PB - TK-Verl. CY - Neuruppin AN - OPUS4-18363 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wulfert, H. A1 - Ludwig, H.M. A1 - Adamczyk, Burkart T1 - The 'Klinkerweg': new process technology by Loesche PY - 2013 SN - 0263-6050 SN - 0308-8855 IS - September SP - 5 EP - 6 PB - Swan CY - Leatherhead AN - OPUS4-29089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wulfert, H. A1 - Keyssner, M. A1 - Ludwig, H.M. A1 - Adamczyk, Burkart T1 - Metal recovery and conversion of steel slag into highly reactive cement components / Metallgewinnung und Umwandlung von LD-Schlacke in hochreaktive Zementkomponenten KW - Alite KW - Hydraulically active material KW - Arc furnace KW - Steel slag KW - LD-slag PY - 2013 SN - 0949-0205 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English VL - 9 SP - 34 EP - 40 PB - Bauverl. BV CY - Gütersloh AN - OPUS4-29090 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Feldmann, Ines A1 - Bessau, Martin A1 - Brenneis, Rudolf A1 - Kühn, M. A1 - Mudersbach, D. T1 - Rückgewinnung von Chrom aus Edelstahlschlacken im elektrischen Lichtbogenofen N2 - Für die vollständige Rückgewinnung des in Edelstahlschlacken enthaltenen Chroms wird eine reduzierende Schmelzbehandlung im Elektro-Lichtbogenofen vorgeschlagen. Dabei wird das in der Schlacke enthaltene Cr2O3 zum Metall reduziert und in der schmelzflüssigen Phase separiert. Die Effektivität der Reduktion wird entscheidend durch die Fahrweise des Lichtbogenofens bestimmt. Mit optimalen Bedingungen lassen sich mehr als 90 % des enthaltenen Chroms als metallische Legierung zurückgewinnen KW - Edelstahlschlacken KW - Lichtbogenofen KW - Stahlherstellung KW - Chrom KW - Edelstahl KW - Verwertung KW - Recycling KW - Rückgewinnung KW - Schmelzreduktion PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1002/cite.200800187 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 VL - 81 IS - 4 SP - 479 EP - 488 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-19243 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Rammer, B. A1 - Schütze, M. T1 - Materialoptimierung für einen neuartigen Prozess zur thermochemischen Aufarbeitung von Klärschlammasche zu Düngemitteln N2 - Zur Überführung von Klärschlammaschen in phosphorhaltige Düngemittel wurde an der BAM ein Prozess entwickelt, bei dem die in der Asche noch enthaltenen Schwermetalle in einem Drehrohrofen bei Temperaturen von 1000°C durch einen hochchlorhaltigen Luftstrom in flüchtige Chloride überführt und entfernt werden. Die Anwendung dieses Prozesses im industriellen Maßstab setzt die Verwendung von Werkstoffen voraus, die unter den extremen Korrosionsbedingungen ausreichend beständig sind. Derzeit sind solche Werkstoffe nicht auf dem Markt. Ziel des Projektes war es, einen unter den Prozessbedingungen beständigen Werkstoff zu finden. Dazu wurden alitierte Nickelbasislegierungen und Siliziumcarbid- und Korundbasierte Keramiken unter statischen und dynamischen Bedingungen untersucht. In den statischen Versuchen wurde der Einfluss der chlorhaltigen Atmosphäre und der KSA auf die chemische Beständigkeit der untersuchten Materialien betrachtet. In den dynamischen Versuchen wurden die Proben zusätzlich zur chemischen noch einer abrasiven Belastung durch eine bewegte Klärschlammascheschicht unterzogen. Für eine effektive Schwermetallentfrachtung der Klärschlammasche sind Chlorkonzentrationen von mindestens 10% bei 1000°C erforderlich. Unter diesen Bedingungen zeigen alitierte Nickelbasislegierungen, die sich bei Chlorgehalten bis zu 5% und 800°C gut bewährt haben, jedoch bereits in den statischen Korrosionsversuchen eine mangelnde Beständigkeit. Durch eine zusätzliche abrasive Belastung wird die Schutzschicht so schwer beschädigt, dass der Werkstoff seinen Korrosionsschutz verliert und vollständig zerstört wird. Auch die untersuchten SiC-Keramiken wiesen bei 1000°C und 10% Cl2 eine unzureichende Beständigkeit auf. Hier kommt es durch den Kontakt mit Komponenten aus der Klärschlammasche zur Erweichung der äußeren, passivierend wirkenden, SiO2-Schicht und zur Herauslösung des in allen Werkstoffen vorhandenen 'freien' Siliziums durch das Chlor. Unter zusätzlicher abrasiver Belastung wird das Gefüge dadurch nachhaltig beschädigt oder sogar vollständig zerstört. Eine ausgezeichnete Beständigkeit wurde dagegen für Korund gefunden. Sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Bedingungen kann keine chemische Schädigung festgestellt werden. In den dynamischen Versuchen bewirkt lediglich die Abrasion einen geringfügigen Materialabtrag. Als Werkstoff für die Behandlung von Klärschlammasche bei hohen Temperaturen und Chlorgehalten von 10% bietet somit nur Korund eine ausreichende Beständigkeit; sowohl alitierte Nickelbasislegierungen als auch SiC-basierte Keramiken sind für diesen Zweck ungeeignet. Gegenüber Korund als Werkstofflösung bestehen aufgrund seiner hohen Bruchgefahr und seiner Porosität jedoch erhebliche sicherheitsrelevante Bedenken. Darüber hinaus ist die Herstellung ausreichend großer Bauteile aus Korund derzeit nicht realisierbar. Obwohl ein Werkstoff mit sehr guter Beständigkeit im Projekt gefunden wurde, kann keine Empfehlung für eine geeignete Werkstofflösung gegeben werden. Durch die Forschungsarbeiten in diesem Projekt wurden jedoch wertvolle Erkenntnisse gewonnen, die die Grundlage für ein bereits beantragtes und von den Gutachtern befürwortetes Anschlussprojekt bilden. Das Ziel des Projektes wurde somit teilweise erreicht. PY - 2009 IS - 224 ZN Endbericht SP - 1 EP - 46 CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-26526 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Schütze, M. T1 - Entwicklung eines neuartigen korrosionsfesten Schutzschichtsystems für einen Prozess zur thermochemischen Aufbereitung von Klärschlammaschen zu Düngemitteln N2 - Zur Erschließung anthropogener Phosphorquellen wurde an der BAM ein Prozess zur Umwandlung von Klärschlammasche in Phosphordünger entwickelt. Die erforderliche Entfernung der Schwermetalle erfolgt in hoch Chlor- oder Chlorwasserstoffhaltigen Atmosphären bei 1000°C. Zur wirtschaftlichen Umsetzung dieses Verfahrens muss ein Ofenwerkstoff verwendet werden, der unter diesen extremen Korrosionsbedingungen beständig ist. Solche Werkstoffe sind derzeit nicht verfügbar. Ziel des Projektes war es, ein unter den Prozessbedingungen beständiges Schutzschichtsystem zu finden, das für die großtechnische Umsetzung geeignet ist. Dazu wurde die Entwicklung eines neuartigen Schutzschichtsystems angestrebt, das die hohe chemische Beständigkeit einer Keramik als Deckschicht mit den hervorragenden Materialeigenschaften eines Metalls als Trägerwerkstoff kombiniert. Die Schichten wurden durch thermisches Spritzen als großtechnisch einsetzbare Applikationsmethode aufgebracht. Es wurden Systeme aus verschiedenen Keramiken (Korund, Magnesiumoxid, Aluminium-Magnesium-Spinell, Y-stabilisiertes Zirkoniumoxid, sowie Mischungen von Spinell bzw. Korund mit MgO) in Kombination mit einem neuartigen Haftvermittler auf NiAlMo-Basis untersucht. Die Versuche zeigten, dass diese neu entwickelte Haftvermittlerschicht unter einer Keramik mit geringer Durchlässigkeit für Sauerstoff bzw. bei geeigneter Vorbehandlung (Voroxidation bei niedrigen Sauerstoffpartialdrücken) eine dichte Oxiddeckschicht bildet. Sie verzögert selbst unter diesen extremen Bedingungen das Fortschreiten der Korrosion und übertrifft in ihrer korrosionsinhibierenden Wirkung alle bekannten metallischen Systeme (wie z.B. auch bekannte kommerzielle NiCrAlYHaftvermittler oder Nickelbasis-Superlegierungen) bei weitem. Die Schichthaftung der keramischen Deckschichten ist dabei von der Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf das Gesamtsystem abhängig. Zusätzlich werden eine niedrige Sauerstoffleitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit benötigt. Mit Hilfe der Erkenntnisse aus dem Projekt lässt sich durch eine Modifikation des Haftvermittlers die Haftung der Deckschicht verbessern, so dass eine Einsatzmöglichkeit im direkten Reaktorbetrieb zu erwarten ist. Auf diese Weise wurde im Rahmen dieses Projektes eine Beschichtungslösung entwickelt, die alle bekannten metallischen Systeme bei weitem übertrifft und sich für den Einsatz unter chlorhaltigen Hochtemperaturbedingungen eignet. Das Ziel des Projektes wurde somit erreicht. PY - 2012 IS - Vorh. 16432 N SP - 1 EP - 61 CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-26527 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Adamczyk, Burkart T1 - RECARC - Verwertung von Rückständen aus der Metallurgie mit der Lichtbogenofentechnologie N2 - The project RECARC is to demonstrate the complete recycling of slag gained from the stainless steel production after the AOD-process. Due to the high content of chromium, this slag is only usable in qualitative inferior applications. Thermochemical treatment by arc furnace enables the separation of chromium from the mineral fraction. The recovered chromium can be returned as raw material into the stainless steel production. Furthermore, the processing turns the slag into a useful building material. The investigations focused mainly on nearly complete reduction and removal of the chromium from the mineral fraction. The process parameters were optimised and different reducing agents (carbon, aluminium, FeSi and SiC) were tested. The chromium content of an AOD-slag was successfully significant decreased to >0.1% by resistance melting in addition of petroleum coke as reducing agent. By adding adequate additives and a granulation of the slag the mineral fraction can be simply improved to a phase, which is similar to typical cement components. Furthermore, EOF-slag, which consist much more chromium compounds, was tested. In this slag 80% of the chromium was successfully removed. Totally 30 melting experiments with a total conversion of 5.5 tons of stainless steel slag had been carried out. Thus, totally 220 melting products were gained. Although the characterisation of the products was affected by technical reasons, appearing problems could be solved by choosing alternative characterisation methods. The project results were published more than 20 times (presentations in journals and on international conferences, press releases, poster presentations, internet page).------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Im Projekt RECARC wird eine Möglichkeit für die vollständige Wiederverwertung einer bei der Herstellung von Edelstahl nach dem AOD-Verfahren anfallenden Schlacke demonstriert. Die Schlacke enthält erhebliche Mengen Chrom in Form metallischer Einschlüsse (2-5%) und mineralisch gebunden (3-4%) und wird daher gegenwärtig nur minderwertig bzw. nicht genutzt. Durch eine thermochemische Behandlung im Lichtbogenofen wird das Chrom von der mineralischen Fraktion getrennt, so dass es als Rohstoff bei der Edelstahlherstellung wiederverwendet werden kann. Die schwermetallfreie Schlacke wird durch geeignete Maßnahmen so konditioniert, dass sie als Baustoff uneingeschränkt verwendet werden kann. Die Effektivität der Reduktion und der Chromabscheidung wurde für unterschiedliche Betriebsparameter und die Reduktionsmittel Koks, Aluminium, FeSi und SiC mit dem Ziel der Optimierung des Verfahrens bestimmt. Optimal für das angestrebte Ziel ist der Betrieb im Widerstand mit Petrolkoks als zusätzlichem Reduktionsmittel. Unter diesen Bedingungen kann der Cr-Gehalt einer AOD-Schlacke auf > 0,1% gesenkt werden. Durch entsprechende Zusätze und eine Schlackegranulation beim Abguss lässt sich die Schlackequalität so einstellen, dass sie den Anforderungen eines Zementzumahlstoffes genügt. Neben AOD-Schlacken wurde auch eine EOF-Schlacke mit wesentlich höheren Chromgehalten untersucht, der um ca. 80% durch die thermochemische Behandlung gesenkt wurde. Es wurden 30 Schmelzversuche durchgeführt, in denen ca. 5,5 t AOD bzw. EOF-Schlacke umgesetzt wurden. Die Gesamtzahl an unterschiedlichen Schmelzprodukten beläuft sich auf ca. 220. Die Charakterisierung der erhaltenen Produkte wurde wegen zeitweiser Geräteausfälle erschwert, konnte aber durch Einsatz alternativer Charakterisierungsmethoden immer duchgeführt werden. Inhalt und Ergebnisse des Projektes wurden durch über 20 Publikationen (Präsentationen in Fachzeitschriften und auf internationalen Tagungen, Pressemitteilungen, Posterpräsentationen und nicht zuletzt durch die Internetseite) der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. PY - 2006 IS - Technischer Abschlussbericht (LIFE03 ENV/D/043 SP - 1 EP - 60 AN - OPUS4-26528 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Kühn, M. A1 - Mudersbach, D. T1 - Reduktion von Schlacken aus der Herstellung von Edelstählen PY - 2007 SN - 0948-4795 VL - 14 IS - 2 SP - 10 EP - 11 PB - FEhs CY - Duisburg AN - OPUS4-27374 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -