Freitag, 27 November 2020 11:00

Recycling von Hochtechnologieelementen

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Während die Recyclingquoten für Kupfer, Stahl, Baustoffe, Glas oder Papier in Deutschland hoch sind, werden Technologieelemente, wie das in Smartphones eingesetzte Hochtechnologie-Metall Tantal, heute nur ansatzweise wiederverwendet. Im von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunkprogramm „Engineered Artificial Minerals“ arbeiten zukünftig Wissenschaftler/innen in einem aus Freiberg koordinierten Netzwerk an einer neuen Lösung zur Aufbereitung und Wiederverwendung von Abfall- und Recyclingprodukten der Metallurgie durch künstliche Erzminerale.

Zur Umsetzung der innovativen Idee blickte das interdisziplinäre Team zuerst weit in die Erdgeschichte zurück: „Wir wollen uns ein Beispiel an der Genese von Rohstofflagerstätten nehmen, als unsere heutigen Erze vor langer Zeit aus Magma kristallisiert sind“, erklärt Prof. Dr. Urs Peuker vom Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik der TU Bergakademie Freiberg, der das Schwerpunktprogramm koordiniert. „Dieses Prinzip der Kristallisation können wir anwenden, um künstliche Erzminerale aus metallurgischen Schlacken herzustellen, die wir dann fit für die Wiederverwendung machen können“.

Die heißen Schlacken entstehen bei der Gewinnung von Metallen oder dem Einschmelzen von Elektronikschrott und enthalten die Technologieelemente in aufgelöster Form. Wird die Schlacke abgekühlt, entstehen Kristalle, die in ihrer Struktur und Art durch Änderungen der Kühlrate modifiziert werden können.

Indem die Zielelemente mit weiteren Stoffen, wie zum Beispiel Schwefel oder Phosphor verbunden werden, können neue Erzminerale entstehen. Diese können dann als künstliche Erze wieder zurück in den Wertstoffkreislauf geführt werden.