Geringere Umweltbelastung durch die Edelmetallscheidungsindustrie
Das Projekt ALS2(öffnet in neuem Fenster) verbesserte und implementierte eine innovative, chemikalienfreie Abscheidungstechnologie namens „AcidLess“ zur Rückgewinnung von Gold und anderen Edelmetallen. „Wir brachten die Automatisierung in die Abscheidung und Rückgewinnung von Gold-, Silber-, Platin- und Iridium-Rohstoffen sowie anderer kritischer Rohstoffe mit zentraler industrieller Bedeutung ein“, so Enrico Cappellini, der kaufmännische Leiter und Direktor für Marketing von IKOI(öffnet in neuem Fenster), einem italienischen KMU, das der globalen Edelmetallindustrie Technologie bereitstellt. Die von IKOI entwickelte AcidLess-Technologie scheidet Gold aus Edelmetalllegierungen ab, indem sie die verschiedenen Verdampfungs- und Kondensationseigenschaften der Metalle unter annähernden Vakuumbedingungen ausnutze. Cappellini beschreibt es so: „Die Rohstoffe werden in einem elektrischen Induktionsofen(öffnet in neuem Fenster) erhitzt und dann mit einem speziellen Filter voneinander getrennt. Dieser Ansatz ermöglicht eine sehr genaue Einflussnahme auf die Prozessparameter, die über eine digitale Schnittstelle gesteuert werden können.“ Die Forschungsgruppe brachte diese Technologie noch weiter voran, indem sie ein automatisiertes System modellierten und entwickelten, um geschmolzenes Metall nach der Destillationsphase für den darauffolgenden Schritt der Elektroraffination effektiv zu Anoden zu vergießen. „Durch die Anwendung dieses Ansatzes konnten wir die Anzahl der Schritte, die zur Verarbeitung der Rohstoffe nötig sind, sowie den Energieverbrauch des gesamten Prozesses senken“, erklärt Cappellini.
Eine Frage des Maßstabs
ALS2 skalierte seine Technologie sowohl hoch als auch herunter, um sie einem größeren Publikum zugänglich zu machen, und implementierte ein automatisiertes Kippsystem, mithilfe dessen das geschmolzene Metall direkt nach der Destillation gegossen werden kann. Das Team stellte einen Prototyp einer AcidLess-Abscheidungsanlage mit einer Kapazität von 175 kg und der Kippfunktion her. Es schuf ebenfalls einen kleinen Prototyp mit einer Kapazität von 15 kg, der leicht von kleinen Raffinerien sowie Juwelierinnen und Juwelieren genutzt werden kann. „Die Hochskalierung der Technologie und die Kippfunktion sind wichtige Fortschritte, da sie erhebliche Hindernisse beseitigen, die der Verwendung von AcidLess durch Branchengrößen im Weg standen“, kommentiert Cappellini. „Am anderen Ende des Spektrums stellte die Entwicklung einer kleinen, einfachen und kompakten Version der Anlage eine Herausforderung bezüglich der Analyse und Bewertung des Zielmarktes und seiner Anforderungen dar.“ Die Forschungsgruppe wählte die Werkstoffe und Komponenten aus, die am besten geeignet sind, um den hohen Temperaturen, den Vakuumbedingungen, einer oxidierenden Atmosphäre und den mechanischen Belastungen standzuhalten, denen sie beim Betrieb ausgesetzt sind. „Wir entdeckten auch andere mögliche Verwendungen der Technologie, zum Beispiel zur Abscheidung weiterer Metalle wie Zinn, Blei und anderer Verunreinigungen. Diese Ergebnisse haben enormes Potenzial für neue Anwendungen, müssen aber noch umfassender erforscht werden“, merkt Cappellini an.
Eine umweltfreundlichere Technologie
ALS2 eröffnete ein tiefgreifenderes Verständnis der Branche und ihrer wichtigsten treibenden Kräfte aus technologischer und vermarktungstechnischer Sicht. Dies führte zu einer weitläufigeren Verwendung der Technologie und zur Förderung einer kreisförmigen Lieferkette(öffnet in neuem Fenster). Edelmetallscheideanlagen können sofort von der Verwendung der ALS2-Technologie profitieren, da sie dadurch ihre Betriebskosten und Verarbeitungsdauern senken können. Darüber hinaus können sich die Gemeinschaften in der Nähe dieser Anlagen daran erfreuen, dass weniger Chemikalien verwendet, transportiert, gehandhabt, gelagert und entsorgt werden müssen, als es bei der herkömmlichen Metallscheidung der Fall ist. Die gesamte Branche kann so auf eine Zukunft hinwirken, in der sie weniger auf Chemikalien angewiesen ist und Edelmetalle auf tatsächlich grüne Weise zurückgewinnen kann. „Die Technologie kann auch beim Recycling von Elektro- und Elektronik-Altgeräten(öffnet in neuem Fenster) angewandt werden, allerdings haben wir bislang nur an der Oberfläche ihres Potenzials in diesem Bereich gekratzt“, schließt Cappellini.
Schlüsselbegriffe
ALS2, Edelmetalle, Metallscheidung, elektrischer Induktionsofen, kreisförmige Lieferkette, Elektro- und Elektronik-Altgeräte
