Forschungsprojekt soll Metallindustrie stärken

Um die Nachhaltigkeit der Metallindustrie in Europa zu verbessern und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten, ist es wichtig Mangan (Mn) für die Stahl-, Aluminium-, Batterie- und Automobilindustrie umweltfreundlich herzustellen.

Das Forschungsprojekt „Sustainable Hydrogen and Aluminothermic Reduction Process for Manganese, its alloys and Critical Raw Materials Production“ (Akronym: HalMan) wird durch die EU mit sieben Millionen Euro gefördert, um ein nachhaltiges Verfahren zur Produktion von Mn und Mn-Legierungen aus Mn-Erzen und Mn-haltigen Abfällen zu entwickeln. Insgesamt 17 Projektpartner sind an der Forschung beteiligt, u.a. das Düsseldorfer Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE).

Insgesamt 1,4 Mio. Tonnen Mangan-Ferrolegierungen wurden 2020 in Europa produziert. Die Legierungen bestehen zu circa 70% aus importierten Erzen. Dabei ist die Produktion für 2,5% der gesamten CO2-Emissionen der europäischen Metallindustrie verantwortlich. Hinzu kommt der Import von etwa 111.000 Tonnen elektrolytisches Mangan und 38.000 Tonnen elektrolytisches Mangandioxid.

Das Ergebnis des Forschungsprojekt soll Importe durch die Verwertung vorhandener Industrieabfälle zu reduzieren und den CO2-Fußabdruck der Mn-Produktion zu verringern. Koordiniert wird die Forschung von der Norwegian University of Science and Technology.

Die Rolle des MPIE in diesem Forschungsprojekt ist sich mit der Reduktion von Manganerzen und manganhaltigen Abfälle mithilfe von Wasserstoff und sekundären Aluminiumquellen zu beschäftigen, um CO2-Emissionen zu vermeiden. Die Forscher werden die Kinetik des Vorreduktionsprozesses durch Wasserstoff analysieren, die Rolle der Mikrostruktur und der lokalen Chemie im Reduktionsprozess besser verstehen und die grundlegenden Mechanismen offenlegen, die die Effizienz der Reduktion bisher begrenzen. Weitergehend ist geplant zwei Hoch- und Mittelmanganstähle unter Verwendung des im Reduktionsprozess erzeugten Mangans herzustellen und ihre mechanischen Eigenschaften mit handelsüblichen Stählen zu vergleichen.