Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Rückgewinnung seltener Elemente aus elektronischen Bauelementen Susanne Seibt Hauptseminar AC V 17.01.2012.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Rückgewinnung seltener Elemente aus elektronischen Bauelementen Susanne Seibt Hauptseminar AC V 17.01.2012."—  Präsentation transkript:

1 Rückgewinnung seltener Elemente aus elektronischen Bauelementen Susanne Seibt Hauptseminar AC V

2 Gliederung Stoffkreislauf Stoffkreislauf Lagerstätte und Herstellung von Reinelementen Lagerstätte und Herstellung von Reinelementen Produktion der Komponenten und der elektronischen Gegenstände Produktion der Komponenten und der elektronischen Gegenstände Verbraucher Verbraucher Recycling Recycling -Gesetzgebung -Warum Recycling?? -Recyclingkette -Recyclingbeispiel Mobiltelefon Kosten und Einnahmen Kosten und Einnahmen Fazit Fazit

3 Stoffkreislauf Quelle: Reller, A.; Bublies, T.; Staudinger, T.; Oswald, I.; Meißner, S.; Allen, M.; Quelle: Reller, A.; Bublies, T.; Staudinger, T.; Oswald, I.; Meißner, S.; Allen, M.; GA/A 2009, 18/2,

4 Lagerstätte und Herstellung von Reinelementen Quelle: Quelle: Reller, A.; Vortrag Reichen die Rohstoffe für die Energiewende 2010, S.33 Metalle als Erze und Salze in der Erdkruste Metalle als Erze und Salze in der Erdkruste Mehr Abbau als Vorkommen Rohstoffe werden weniger Preise steigen Mehr Abbau als Vorkommen Rohstoffe werden weniger Preise steigen Politische Unklarheiten in Abbaugebieten Rohstofflieferungen nicht immer sicher Politische Unklarheiten in Abbaugebieten Rohstofflieferungen nicht immer sicher

5 Produktion der Komponenten und der elektronischen Gegenstände Funktionen Aussehen Funktionen Aussehen Mehrere Funktionen in einem Gerät Mehrere Funktionen in einem Gerät Technologische Neuheiten erobern neue Gebiete Technologische Neuheiten erobern neue Gebiete Alternativen für gesundheitsschädliche Vorgänger Alternativen für gesundheitsschädliche Vorgänger Zusammensetzung eines Mobiltelefons: Zusammensetzung eines Mobiltelefons: -60% Plastik -10,6% Glassubstrate -0,15% Flüssigkristalle -< 30% Metalle

6 Metalle im Mobiltelefon Quelle: Quelle: Reller, A.; Bublies, T.; Staudinger, T.; Oswald, I.; Meißner, S.; Allen, M.; GA/A 2009, 18/2,

7 Verbraucher Urban Mines Urban Mines Schnellere Entwicklung der Technik kürzere Lebenszeiten E-Waste am schnellsten wachsende Abfallkategorie! E-Waste am schnellsten wachsende Abfallkategorie!

8 Recycling Recycling bisher: Glas, Papier, Kunststoffe, Bauschutt Recycling bisher: Glas, Papier, Kunststoffe, Bauschutt Problem: zu teuer bei in geringen Mengen enthaltenen Metallen Problem: zu teuer bei in geringen Mengen enthaltenen Metallen nur ca. 30% des E-Waste wird recycelt 50-80% des Elektroschrotts aus Industrieländern wird exportiert nur ca. 30% des E-Waste wird recycelt 50-80% des Elektroschrotts aus Industrieländern wird exportiert In Deutschland: jährlich t Elektroschrott In Deutschland: jährlich t Elektroschrott ~ t recycelt ~ t recycelt t exportiert in Schwellen- und Entwicklungsländer t exportiert in Schwellen- und Entwicklungsländer viele Metalle nur in kleinen Mengen enthalten gehen beim recyceln verloren viele Metalle nur in kleinen Mengen enthalten gehen beim recyceln verloren Giftige Zusätze schaden Gesundheit und Umwelt Giftige Zusätze schaden Gesundheit und Umwelt

9 Gesetzgebung in EU: Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) und Restriction of Hazardous Substances (RoHS) in EU: Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) und Restriction of Hazardous Substances (RoHS) In Deutschland: Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) In Deutschland: Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) WEEE: alle EU Mitgliedsstaaten müssen bis funktionierendes E-Schrott-Recycling System haben WEEE: alle EU Mitgliedsstaaten müssen bis funktionierendes E-Schrott-Recycling System haben ab müssen mindestens 4 kg / Person pro Jahr recycelt werden ab müssen mindestens 4 kg / Person pro Jahr recycelt werden RoHS: Hg, Cd, Cr und Pb dürfen nicht mehr in Produktion eingesetzt werden RoHS: Hg, Cd, Cr und Pb dürfen nicht mehr in Produktion eingesetzt werden

10 Warum Recycling?? Elektroschrott ist sehr metallreiche Rohstoffmine Urban Mine Elektroschrott ist sehr metallreiche Rohstoffmine Urban Mine Quelle: Quelle: Reller, A.; Vortrag Wir verfrühstücken Ressourcen 2010, S.6 aus 1t Erz 1g Au 41 Mobiltelefone Kalgold-Mine (Südafrika): aus 1t Gestein 50g Au im Vergleich: aus 1t PC-Leiterplatten 250g Au

11 Recyclingkette für Konsumgüter Quelle: Quelle: Hagelüken, C.; Edelmetallrecycling – Status und Entwicklung, Umicore Precious Metals Refining, S.2

12 Verfahrensverlauf bei Umicore Quelle: Quelle: Schluep, M. et. al. 2009, Recycling – From e-waste to resources, Nairobi: United Nations Environment Programme (UNEP)

13 Recyclingbeispiel Mobiltelefon Umicore Belgien Umicore Belgien Rückgewinnung von 17 Metallen Rückgewinnung von 17 Metallen (Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ir, Ru, Cu, Pb, Ni, Sb, Bi, In, Se, Te, Ga, As) (Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ir, Ru, Cu, Pb, Ni, Sb, Bi, In, Se, Te, Ga, As) Leaching and Electrowinning anstelle von Elektrolyse Leaching and Electrowinning anstelle von Elektrolyse -Slurrification und Leaching Sektor: CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O -Purification Sektor: abtrennen des CuSO 4 und reinigen der Edelmetallphase abtrennen des CuSO 4 und reinigen der Edelmetallphase -Electrowinning Sektor:

14 Kupfer Regenerierung Schmelzmetallurgisch, elektrometallurgisch Schmelzmetallurgisch, elektrometallurgisch Cu-reicher Rohstoff in Flüssigmetall-Bad Konz. > 70% Cu-reicher Rohstoff in Flüssigmetall-Bad Konz. > 70% Konzentrierte Masse wird oxidiert um restliche S-Ionen und Verunreinigungen zu entfernen Rohkupfer mit Konz. > 98% Konzentrierte Masse wird oxidiert um restliche S-Ionen und Verunreinigungen zu entfernen Rohkupfer mit Konz. > 98% Anschließend elektrometallurgische Veredelung Anschließend elektrometallurgische Veredelung Regenerierungsrate ~ 99% Regenerierungsrate ~ 99% Endreinheit 99,99% Endreinheit 99,99% Quelle: Quelle: Weber, B.; Skript Nebengruppen I 2010, S. 37

15 Verfahrensverlauf bei Umicore Quelle: Quelle: Schluep, M. et. al. 2009, Recycling – From e-waste to resources, Nairobi: United Nations Environment Programme (UNEP)

16 Silber-Regenerierung Abtrennung von Gold und Platin-Gruppen-Metallen (PGMs) Abtrennung von Gold und Platin-Gruppen-Metallen (PGMs) Regenerierungsrate ~ 90% Regenerierungsrate ~ 90% Möbius-Verfahren Möbius-Verfahren

17 Gold-Regenerierung Abtrennung von Platin-Gruppen-Metallen (PGMs) Abtrennung von Platin-Gruppen-Metallen (PGMs) Regenerierungsrate ~ 98% Regenerierungsrate ~ 98% Wohlwill-Goldelektrolyse Wohlwill-Goldelektrolyse

18 Kosten und Einnahmen Edelmetall-Abbau pro Mobiltelefon Quelle: Quelle: Blass, V.D. et. al. 2006, End-of-life management of cell phones in the United States, Santa Barbara, CA; University of California Kosten und Einnahmen des Recycling-Prozesses Quelle: Quelle: Blass, V.D. et. al. 2006, End-of-life management of cell phones in the United States, Santa Barbara, CA; University of California

19 Fazit Sammelquote erhöhen (s. Telekom) Sammelquote erhöhen (s. Telekom) Stoffkreislauf noch nicht ohne Verluste schließbar Stoffkreislauf noch nicht ohne Verluste schließbar Einnahmen bei Recycling zu klein um Prozess in jeder Menge rentabel zu machen Einnahmen bei Recycling zu klein um Prozess in jeder Menge rentabel zu machen Lagerung von E-Waste möglichst reduzieren Lagerung von E-Waste möglichst reduzieren Second-Hand Second-Hand Zurück an Hersteller Zurück an Hersteller Komponenten-Recycling?? Komponenten-Recycling?? Hinterfragen wo Metalle im Labor herkommen Hinterfragen wo Metalle im Labor herkommen

20 Quellen Reller, A.; Bublies, T.; Staudinger, T.; Oswald, I.; Meißner, S.; Allen, M.; Reller, A.; Bublies, T.; Staudinger, T.; Oswald, I.; Meißner, S.; Allen, M.; GA/A 2009, 18/2, Oswald, I.; Reller, A.; GA/A 2011, 20/1, Oswald, I.; Reller, A.; GA/A 2011, 20/1, Schreiter S.; Welt Online 2008, Urban Mining Schreiter S.; Welt Online 2008, Urban Mining Reller, A.; Vortrag Reichen die Rohstoffe für die Energiewende 2010 Reller, A.; Vortrag Reichen die Rohstoffe für die Energiewende 2010 Reller, A.; Vortrag Wir verfrühstücken Ressourcen 2010 Reller, A.; Vortrag Wir verfrühstücken Ressourcen 2010 Hagelüken, C.; Edelmetallrecycling – Status und Entwicklung, Umicore Precious Metals Refining Hagelüken, C.; Edelmetallrecycling – Status und Entwicklung, Umicore Precious Metals Refining Schluep, M. et. al. 2009, Recycling – From e-waste to resources, Nairobi: United Nations Environment Programme (UNEP) Schluep, M. et. al. 2009, Recycling – From e-waste to resources, Nairobi: United Nations Environment Programme (UNEP) Blass, V.D. et. al. 2006, End-of-life management of cell phones in the United States, Santa Barbara, CA; University of California Blass, V.D. et. al. 2006, End-of-life management of cell phones in the United States, Santa Barbara, CA; University of California Weber, B.; Skript Nebengruppen I 2010, S Weber, B.; Skript Nebengruppen I 2010, S jpg 1.jpg

21 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit


Herunterladen ppt "Rückgewinnung seltener Elemente aus elektronischen Bauelementen Susanne Seibt Hauptseminar AC V 17.01.2012."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen