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Benedikt Flerus
Entwicklung eines Verfahrenskonzepts zur Rückgewinnung von kritischen Metallen aus Elektronikschrott
Im Mittelpunkt dieser Dissertation steht die Entwicklung eines Verfahrenskonzepts zur
weitgehenden Rückgewinnung von Indium und Gallium aus Elektronikschrott. Aufgrund
der hohen Bedeutung von Indium und Gallium für technologische Anwendungen und
des gleichzeitigen Versorgungsrisikos für beide Metalle in Europa, besteht auf Seiten von
Politik und Wirtschaft ein hohes Interesse an der Ausarbeitung von entsprechenden Recyclingstrategien.
Das hier vorgestellte Konzept soll die bestehenden Recyclingrouten für
Elektronikschrott jedoch nicht ersetzen, sondern ergänzen und damit zu einem ganzheitlichen
Elektronikschrottrecycling beitragen. Stellvertretend für Elektronikschrott und andere
komplex zusammengesetzte Rohstoffquellen dienten in dieser Arbeit entsorgte Smartphones
als Ausgangsmaterial zur Rückgewinnung von Indium und Gallium. Im ersten
experimentellen Teil wird bestätigt, dass Indium während der Pyrolyse vollständig über
Halogenierung und Gasphasentransport vom Rest des Materials separiert werden kann.
Durch die Verflüchtigung der Kunststofffraktion kann eine Massenabnahme des Einsatzguts
von bis zu 30% erzielt werden. Die damit einhergehende Versprödung des Materials
begünstigt zudem eine Weiterverarbeitung des Pyrolyserückstands durch mechanische
Verfahren. So wird im zweiten Schritt gezeigt, dass das im Pyrolyserückstand zurückbleibende
Gallium gemeinsam mit anderen (kritischen) Technologie- und Edelmetallen
durch einen Mahl- und Siebprozess in einer Feinfraktion angereichert werden kann. Für die nachfolgende selektive Extraktion des Galliums aus der erzeugten Feinfraktion erwies
sich eine alkalische oxidative Drucklaugung als adäquates Verfahren.
Schlagwörter: Kritische Metalle; Elektronikschrott; Recycling; Smartphones; Indium; Gallium; WEEE
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