Prozessentwicklung zur metallurgischen Verwertung von Elektroaltgeräten

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitDissertation

Organisationseinheiten

Abstract

Die Verwendung von elektrischen sowie elektronischen Utensilien ist in der heutigen Zeit ein essentieller und nicht mehr wegzudenkender Bestandteil unserer Gesellschaft geworden. Nach Beendigung von deren Lebensdauer fallen diese als Elektroaltgeräte (EAG) bzw. Elektronikschrott an. Jährlich beläuft sich die Menge hierbei weltweit auf ungefähr 50 Mio. t mit zunehmender Tendenz. Der Gehalt an verschiedensten Wertstoffen, allen voran Metalle wie Kupfer und die Edelmetalle, steigert die Attraktivität des Recyclings von diesen „End of Life“-Produkten. Herausforderungen zur Etablierung eines solchen Verfahrens liegen in der Vielfältigkeit, Komplexität sowie dem Inhalt umwelt- und gesundheitsgefährdender Substanzen dieser Schrotte. Möglichkeiten für solche Prozesse sind mechanische Aufbereitungsmethoden mit anschließenden pyro- und / oder hydrometallurgischen Verfahrensschritten, um bevorzugt die Wertfraktion der Metalle rückzugewinnen.
Hinsichtlich des Schmelzens stehen verschiedene Aspekte im Vordergrund. Die Heterogenität des Einsatzmaterials mit teilweise minderem Gehalt an Wertstoffen erschweren es einen ökonomisch tragbaren Prozess zu generieren. Es erfolgten diesbezüglich Versuche unter diversen Bedingungen mit verschiedenen Elektronikschrottfraktionen, um die Wertmetalle in einer Legierung zu erhalten bzw. deren Ausbeute zu erhöhen. Weiters sollte das Verhalten der sich ergebenden Schlacke untersucht werden, um Informationen über entstehende Phasen sowie vor allem den Schmelzpunkt und dessen Senkung zu erhalten. Ein weiterer wichtiger Faktor bei der pyrometallurgischen Verarbeitung von Elektroaltgeräten stellt das entstehende Abgas dar. Hierbei besteht auf Grund der Inhaltsstoffe die Gefahr der Bildung von halogenierten Dioxinen und Furanen. Daher muss eine Nachbehandlung erfolgen, um dies zu unterbinden und vor allem Halogene abzutrennen. Dies lässt sich mittels einem geeigneten Abgassystem inklusive einer Wäschereinheit bewerkstelligen.
Das metallische Produkt aus dem Schmelzprozess kann in weiterer Folge hydrometallurgisch verarbeitet werden. Hierbei ist die (Druck-)Laugung ein wesentlicher Verfahrensschritt, um diverse Elemente voneinander zu separieren. Grundsätzlich erfolgten hierbei Untersuchungen mit verschiedenen Medien, variierenden Konzentrationen, Temperaturen sowie Reaktions-zeiten. Ziel war es, allen voran, Kupfer zu lösen, um dieses in hoher Reinheit mittels einer nachgeschalteten Elektrolyse wiederzugewinnen sowie die Edelmetalle im Rückstand zu behalten und separat aufarbeiten zu können.
Anhand dieser verschiedenen Methoden besteht die Möglichkeit Elektronikschrott zu verwerten und unterschiedliche Elemente in den Stoffkreislauf wieder einfließen zu lassen. Es ist essentiell diesen fachgerecht zu behandeln, um nachhaltig die ökonomischen sowie ökologischen Auswirkungen zu verbessern.

Details

Titel in ÜbersetzungProcess development for metallurgical recycling of waste electrical and electronic equipment
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2018