TY - BOOK

T1 - Recycling von Elektronikschrott unter besonderer Berücksichtigung der Sondermetalle und Seltenen Erden

AU - Stuhlpfarrer, Philipp

N1 - nicht gesperrt

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Das Aufarbeiten von sekundären Rohstoffen aus „urbanen Lagerstätten“ begünstigt die Schonung der nicht erneuerbarer Ressourcen, spart Energie ein und verringert Deponiekapazitäten. Ebenso ermöglicht diese Art der Wertschöpfung das Erreichen teilweiser Unabhängigkeit gegenüber den primären Produzenten und deren Preiskultur. Der Elektro(nik)schrott ist dabei äußerst reich an Rohstoffen mit begrenzter Verfügbarkeit und hoher wirtschaftlicher Bedeutung. Die derzeit produzierte Menge an Elektro- und elektronischen Geräten wächst jährlich und damit verbunden auch die Produkte, welche den Lebenszyklus schon durchlaufen haben und somit einem Recyclingprozess zugeführt werden können. Die hohen und konzentrierten Elementgehalte in den ausgewählten Elektro(nik)schrotten stellen ideale Voraussetzungen für eine Rückgewinnung dar. Diese erfordern jedoch eine spezielle Behandlung, da die zu gewinnenden Materialien meist in komplexen Verbindungen vorliegen bzw. durch eine Vielzahl unterschiedlicher Begleitstoffe behaftet sind. Somit ergeben sich neben den Vorteilen einer Bündelung der Zielelemente mit geringem Inertstoff-Anteil auch Herausforderungen durch das Abtrennen von Materialien, welche in eine umweltverträgliche Form übergeführt werden müssen, ohne der neuerlichen Schaffung großer Mengen zu deponierender Rückständen. Die pyrolytische Vorbehandlung ermöglicht eine Abtrennung der organischen Bestandteile sowie die Überführung der Halogene in die Gasphase. Der Einsatz eines Abgaswäschers gestattet die Sammlung dieser und bietet durch weitere Behandlung eine Wertstoffrückgewinnung. Die Alternative zu diesem thermischen Verfahren liefert eine chemische Behandlung bei geringeren Temperaturen und ohne Einstellung einer inerten Prozessatmosphäre. Dabei bleibt neben den vorbereitenden Schritten auch die Anreicherung und Separierung der Sondermetalle Ziel der Untersuchungen. Für das Recycling von Seltenen Erden stellen Festplatten aus PCs und Laptops eine potenzielle Rohstoffquelle dar. Diese beinhalten die leistungsstarken Neodym-Eisen-Bor-Magnete, welche eine spezielle Aufbereitung erfordern, um die optimalen Voraussetzungen für eine weitere Behandlung zu schaffen. Neben den kritischen Rohstoffen aus Speichermedien erweisen sich diese als Quelle anderer zu gewinnender Materialien, welche das Recycling beeinflussen und neue monetäre Reize setzen. Dabei findet eine Betrachtung der thermischen Vorbehandlung zur ersten Separierung der einzelnen Fraktionen statt und in weiterer Folge ein detaillierter hydro- sowie pyrometallurgischer Recyclingprozess mit minimaler Verwendung von Zusätzen und geringster Produktion an Reststoffen. Die Verfahren zeichnen sich durch eine nahezu vollkommene Aufarbeitung aller Fraktionen aus. Die Behandlung dieser „urbanen Lagerstätten“ und der damit verbundenen Anreicherung sowie Wiedergewinnung bildet in weiterer Folge die Grundlage der Untersuchungen, welche stets mit ökonomischen, ökologischen und sozialen Gesichtspunkten einhergeht. Weiters wird in dieser Arbeit eine hohen Element-Rückgewinnung im jeweiligen Verfahrensschritt angestrebt, um dadurch dem nachhaltigen Recyclinggedanken gerecht zu werden.

AB - Das Aufarbeiten von sekundären Rohstoffen aus „urbanen Lagerstätten“ begünstigt die Schonung der nicht erneuerbarer Ressourcen, spart Energie ein und verringert Deponiekapazitäten. Ebenso ermöglicht diese Art der Wertschöpfung das Erreichen teilweiser Unabhängigkeit gegenüber den primären Produzenten und deren Preiskultur. Der Elektro(nik)schrott ist dabei äußerst reich an Rohstoffen mit begrenzter Verfügbarkeit und hoher wirtschaftlicher Bedeutung. Die derzeit produzierte Menge an Elektro- und elektronischen Geräten wächst jährlich und damit verbunden auch die Produkte, welche den Lebenszyklus schon durchlaufen haben und somit einem Recyclingprozess zugeführt werden können. Die hohen und konzentrierten Elementgehalte in den ausgewählten Elektro(nik)schrotten stellen ideale Voraussetzungen für eine Rückgewinnung dar. Diese erfordern jedoch eine spezielle Behandlung, da die zu gewinnenden Materialien meist in komplexen Verbindungen vorliegen bzw. durch eine Vielzahl unterschiedlicher Begleitstoffe behaftet sind. Somit ergeben sich neben den Vorteilen einer Bündelung der Zielelemente mit geringem Inertstoff-Anteil auch Herausforderungen durch das Abtrennen von Materialien, welche in eine umweltverträgliche Form übergeführt werden müssen, ohne der neuerlichen Schaffung großer Mengen zu deponierender Rückständen. Die pyrolytische Vorbehandlung ermöglicht eine Abtrennung der organischen Bestandteile sowie die Überführung der Halogene in die Gasphase. Der Einsatz eines Abgaswäschers gestattet die Sammlung dieser und bietet durch weitere Behandlung eine Wertstoffrückgewinnung. Die Alternative zu diesem thermischen Verfahren liefert eine chemische Behandlung bei geringeren Temperaturen und ohne Einstellung einer inerten Prozessatmosphäre. Dabei bleibt neben den vorbereitenden Schritten auch die Anreicherung und Separierung der Sondermetalle Ziel der Untersuchungen. Für das Recycling von Seltenen Erden stellen Festplatten aus PCs und Laptops eine potenzielle Rohstoffquelle dar. Diese beinhalten die leistungsstarken Neodym-Eisen-Bor-Magnete, welche eine spezielle Aufbereitung erfordern, um die optimalen Voraussetzungen für eine weitere Behandlung zu schaffen. Neben den kritischen Rohstoffen aus Speichermedien erweisen sich diese als Quelle anderer zu gewinnender Materialien, welche das Recycling beeinflussen und neue monetäre Reize setzen. Dabei findet eine Betrachtung der thermischen Vorbehandlung zur ersten Separierung der einzelnen Fraktionen statt und in weiterer Folge ein detaillierter hydro- sowie pyrometallurgischer Recyclingprozess mit minimaler Verwendung von Zusätzen und geringster Produktion an Reststoffen. Die Verfahren zeichnen sich durch eine nahezu vollkommene Aufarbeitung aller Fraktionen aus. Die Behandlung dieser „urbanen Lagerstätten“ und der damit verbundenen Anreicherung sowie Wiedergewinnung bildet in weiterer Folge die Grundlage der Untersuchungen, welche stets mit ökonomischen, ökologischen und sozialen Gesichtspunkten einhergeht. Weiters wird in dieser Arbeit eine hohen Element-Rückgewinnung im jeweiligen Verfahrensschritt angestrebt, um dadurch dem nachhaltigen Recyclinggedanken gerecht zu werden.

KW - Recycling

KW - Elektronikschrott

KW - Sondermetalle

KW - Pyrolyse

KW - Metallurgie

KW - Nachhaltigkeit

KW - Seltene Erden

KW - Reststoffaufarbeitung

KW - recycling

KW - waste electric and electronic equipment

KW - WEEE

KW - pyrolysis

KW - metallurgie

KW - special metals

KW - metallurgy

KW - rare earths

KW - sustainability

M3 - Dissertation

ER -