TY - THES

T1 - Charakterisierung und Vorbereitung von Elektroschrott für ein optimales Recycling

AU - Hafner, Julian

N1 - gesperrt bis 19-06-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Die künstliche Verknappung von kritischen Rohstoffen durch Exportquoten und der Abbau in politisch instabilen Regionen trugen ihren Teil dazu bei, dass die Europäische Union in den letzten Jahren gezielte Schritte unternahm, um die langfristige Versorgung mit diesen Rohstoffen sicher zu stellen. Durch deren Rückgewinnung aus Abfällen könnte in Zukunft ein Teil des Bedarfs an kritischen Rohstoffen gedeckt werden. Im Fokus steht ein Abfallstrom aus der Elektroaltgeräteaufbereitung (Feinfraktion 0 – 6 mm). Neben Aussagen über mögliche Herausforderungen für eine weitere mechanische Aufbereitung, liefert diese Arbeit Informationen über die stoffliche und chemische Zusammensetzung der Feinfraktion. Des Weiteren wird die Frage geklärt, ob es möglich ist, das Wertmetall Kupfer aus dem untersuchten Abfallstrom zurückzugewinnen und gleichzeitig kritische Rohstoffe in den Reststoffströmen anzureichern. Um zu zeigen aus welchen Materialgruppen sich die Feinfraktion zusammensetzt und in welchen Gruppen sich kritische Rohstoffe anreichern, wurden Sortierversuche durchgeführt und die Sortierfraktionen anschließend mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma analysiert. Mit der Umsetzung eines kleintechnisch durchgeführten Aufbereitungsversuchs und einer angewandten Stoffflussanalyse konnten Bilanzen auf Güter- sowie Elementebene erstellt werden. Die Darstellung der gewonnenen Daten in Sankey-Diagrammen liefert Aussagen über den Anreicherungsgrad der kritischen Rohstoffe während der Kupferrückgewinnung in den Teilströmen des Aufbereitungsprozesses. Es wurde gezeigt, dass die Feinfraktion kleiner 1 mm mit 38 % und die Gruppe der harten Kunststoffe mit rund 20 % den größten Anteil des Abfallstroms ausmachen. Die kritischen Rohstoffe finden sich mit einigen Ausnahmen (z.B. Holz) in fast allen Sortiergruppen wieder. Im Aufbereitungsversuch wurden für Kupfer Reinheiten von 57 bis 91 % erzielt. Eine Anreicherung von seltenen Erden konnte beispielsweise in den ferromagnetischen Fraktionen erreicht werden.

AB - Die künstliche Verknappung von kritischen Rohstoffen durch Exportquoten und der Abbau in politisch instabilen Regionen trugen ihren Teil dazu bei, dass die Europäische Union in den letzten Jahren gezielte Schritte unternahm, um die langfristige Versorgung mit diesen Rohstoffen sicher zu stellen. Durch deren Rückgewinnung aus Abfällen könnte in Zukunft ein Teil des Bedarfs an kritischen Rohstoffen gedeckt werden. Im Fokus steht ein Abfallstrom aus der Elektroaltgeräteaufbereitung (Feinfraktion 0 – 6 mm). Neben Aussagen über mögliche Herausforderungen für eine weitere mechanische Aufbereitung, liefert diese Arbeit Informationen über die stoffliche und chemische Zusammensetzung der Feinfraktion. Des Weiteren wird die Frage geklärt, ob es möglich ist, das Wertmetall Kupfer aus dem untersuchten Abfallstrom zurückzugewinnen und gleichzeitig kritische Rohstoffe in den Reststoffströmen anzureichern. Um zu zeigen aus welchen Materialgruppen sich die Feinfraktion zusammensetzt und in welchen Gruppen sich kritische Rohstoffe anreichern, wurden Sortierversuche durchgeführt und die Sortierfraktionen anschließend mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma analysiert. Mit der Umsetzung eines kleintechnisch durchgeführten Aufbereitungsversuchs und einer angewandten Stoffflussanalyse konnten Bilanzen auf Güter- sowie Elementebene erstellt werden. Die Darstellung der gewonnenen Daten in Sankey-Diagrammen liefert Aussagen über den Anreicherungsgrad der kritischen Rohstoffe während der Kupferrückgewinnung in den Teilströmen des Aufbereitungsprozesses. Es wurde gezeigt, dass die Feinfraktion kleiner 1 mm mit 38 % und die Gruppe der harten Kunststoffe mit rund 20 % den größten Anteil des Abfallstroms ausmachen. Die kritischen Rohstoffe finden sich mit einigen Ausnahmen (z.B. Holz) in fast allen Sortiergruppen wieder. Im Aufbereitungsversuch wurden für Kupfer Reinheiten von 57 bis 91 % erzielt. Eine Anreicherung von seltenen Erden konnte beispielsweise in den ferromagnetischen Fraktionen erreicht werden.

KW - kritische Rohstoffe

KW - Elektroaltgeräte

KW - EAG

KW - Sortierversuch

KW - Stoffflussanalyse

KW - critical raw materials

KW - waste electronic and electrical equipment

KW - WEEE

KW - sorting analysis

KW - material flow analysis

M3 - Masterarbeit

ER -