Neue Methoden zur Verbesserung von Rückgewinnung, Recycling und Wiederverwendung von Seltenerdmaterialien
Angesichts der stetig steigenden Nachfrage nach immer knapper werdenden Seltenerdmetallen müssen Quellen gefunden werden, die nicht von natürlichen Ressourcen abhängig sind. Darüber hinaus stellen FPD in Flachbildfernsehern, Mobiltelefonen, Digitalkameras und vielen anderen Geräten eine große Quelle elektronischer Abfälle dar. Das von der EU finanzierte Projekt RECYVAL-NANO arbeitete an der Entwicklung einer innovativen Strategie für das mechanische Recycling von FPD. Für die Herstellung von Nanopartikeln gewannen die Projektpartner Seltenerdmetalle wie Indium, Yttrium und Neodym aus Elektro- und Elektronikgeräten. Sie bestätigten die durch die Bau-, Optimierungs- und Demonstrationsbemühungen entwickelten Recyclingtechniken für das mechanische Recycling von FPD und die hydrometallurgischen Metallrückgewinnungsprozesse. Ein Fokus lag außerdem auf dem Recycling solcher kritischen Metalle. Das vorgeschlagene Recyclingverfahren soll zur Extraktion von metallorganischen Vorstufen für die direkte Wiederverwendung bei der Herstellung von Nanopartikeln mit hohem Mehrwert führen. Insbesondere untersuchten die Forscher den Recyclingprozess, angefangen mit logistischen Fragen der Abfallsammlung. Sie optimierten mechanische Sortierungstechnologien und entwickelten innovative Methoden für die Rückgewinnung und Konzentration von kleineren Bruchteilen mit Indium, Yttrium und Neodym. Die Teammitglieder entwickelten Lösungsmittelextraktionswege auf der Basis von maßgeschneiderten chemischen Extraktionsmitteln, die in der Lage sind, 95% des Schlüsselmetalls in metallorganischen, extrahierten Lösungen zu entfernen. Dann nutzten sie diese extrahierten Lösungen als Vorläufer in der direkten Produktion von fortschrittlichen Nanopartikeln. Um die überlegene Leistungsanwendung der produzierten Nanopartikel zu demonstrieren, brachte das Team von RECYVAL-NANO die Materialien auf mehrere Endprodukte auf. Diese umfassen Indium in transparenten Leitern, Yttrium in Leuchtdioden und Neodym in Permanentmagneten. RECYVAL-NANO entwickelte ein globales FPD-Recycling-Verfahren durch mechanische Trennung von wertvollen Materialien sowie hydrometallurgische Verfahren zur Raffination von Seltenerdmetallen. Zu den wahrscheinlichen Implikationen gehören die Vermeidung der Überlastung natürlicher Ressourcen, Vorteile für die Umwelt durch die Verringerung elektronischer Abfälle sowie die Verringerung der Abhängigkeit der Mitgliedstaaten von ressourcenreichen Nationen.
Schlüsselbegriffe
Recycling, Seltenerdmaterialien, Flachbildschirme, RECYVAL-NANO, Nanopartikel
