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Elektroaltgeräte als Rohstoffquelle für Antimon und Titan nutzen

12.06.2015: In Kunststoffen von Elektroaltgeräten stecken wertvolle Rohstoffe wie Antimon und Titan. Bisher gibt es keine Möglichkeit, diese beiden Stoffe zurückzugewinnen und im Wirtschaftskreislauf zu halten. Damit dies in Zukunft gelingt, startete Anfang März 2015 im Rahmen der Fördermaßnahme "r4-Wirtschaftsstrategische Rohstoffe" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF das Projekt „Add Resources“. In den nächsten drei Jahren wird nun ein Verfahren entwickelt, mit dem Antimon und Titan aus mit Flammschutzmitteln belasteten Kunststoffabfällen wiedergewonnen und als Sekundärrohstoffe aufbereitet werden können.

In Deutschland hängt die Wertschöpfung der verarbeitenden Industrie in besonderem Maße von der wirtschaftlichen, stabilen und sicheren Versorgung mit metallischen und mineralischen Rohstoffen ab. In mehreren Studien wurden in den letzten Jahren kritische Metalle identifiziert, für die in Deutschland Risiken für eine sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Versorgung mit mineralischen Rohstoffen gesehen werden und die für die deutsche Wirtschaft von besonderer technischer Bedeutung sind. Laut dieser Studie gehört Antimon neben Germanium und Rhenium zu den drei kritischsten Metallen.

Antimon ist ein seltenes Element der Erdkruste. Wichtigstes Förderland ist China. Die mit Abstand wichtigste Nutzung ist Antimontrioxid (ATO), das vorwiegend als Additiv in halogenhaltigen Flammschutzmitteln in Kunststoffen, Gummi, Textilien und anderen brennbaren Materialien eingesetzt wird.

Der Rohstoff Titan ist in der Erdkruste zwar weitverbreitet, allerdings nur in sehr geringen Konzentrationen. In Zukunft wird auch für dieses Element eine Erhöhung des globalen Bedarfs und somit ein Preisanstieg erwartet, zumal global jährlich 5-7 Mio. Tonnen Titandioxid verbraucht und nicht recycelt werden.

Als Alternative zur Versorgung mit den auf natürliche Weise in der Erde entstandenen Rohstoffen wird vor allem in rohstoffarmen High-Tech Nationen wie Deutschland das sogenannte „urban mining“ diskutiert. Dabei umfasst „urban mining“ die Identifizierung und Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Abfällen moderner Siedlungsräume.

In Europa werden flammgeschützte Kunststoffe in der Regel keiner werkstofflichen Verwertung zugeführt. Stattdessen werden Kunststoffabfälle nach China oder Afrika exportiert oder verbrannt. Die derzeit einzige Verwertungstechnologie für diese Abfälle ist der im Fraunhofer IVV entwickelte CreaSolv®-Prozess, der allerdings noch nicht in den industriellen Maßstab umgesetzt wurde.

In geeigneten CreaSolv®- Formulierungen sollen zukünftig flammgeschützte Kunststoffe gelöst und Antimon und Titan aus diesen Lösungen separiert werden. Dazu werden Versuchsreihen mit verschiedenen Separationstechniken durchgeführt, so dass in der zweiten Projektphase die Produktion in kleintechnischem Maßstab umgesetzt werden kann. Bis zum Projektabschluss soll das Verfahren unter wirtschaftlichen Bedingungen durchführbar sein. Die Flottweg SE, ein Unternehmen, das sich seit 60 Jahren auf mechanische Trenntechnik spezialisiert, wird die Entwicklung und Umsetzung begleiten und geeignete technische Aggregate bereitstellen.

Die ARGUS Additive Plastics GmbH, ein Hersteller von Flammschutzmittel-Materbatches, verfügt über gute Kenntnisse des Antimon-Marktes. ARGUS wird daher technische Anwendungen der Antimon und Titan basierten Sekundäradditive erproben und sukzessive optimieren. Ausgehend von der Labor- und kleintechnischen Technologieentwicklung wird die Umsetzung im größeren Maßstab anvisiert.

Die uve GmbH für Managementberatung besitzt wertvolle Marktkenntnisse aus der Verwertungsbranche und wird die Prozessentwicklung aus Marktsicht begleiten. Sie übernimmt die Öffentlichkeitsarbeit für das Projekt und wird auf einer Projekthomepage über die Projektinhalte und -fortschritte informieren. Zum Projektende wird die uve GmbH einen Ergebnis-Workshop für Verwerter von Elektroaltgeräten, Kunststoffrecycler und Rezyklatanwender veranstalten.

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    Maria Hoppe, Jahrgang 1987, studierte von 2007–2013 Chemie an der Freien Universität Berlin und der Universität von Amsterdam. Von 2013–2018 war sie Doktorandin am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in der Abteilung Produktsicherheit und Analytik. 2018 erfolgte der ... mehr

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