Innovatives Recyclingverfahren für Magnete entwickelt
Bislang wird nur etwa ein Prozent an Altmagneten recycelt, obwohl Seltene Erden mehr als 30 Prozent der Gesamtmasse von Neodym-Magneten ausmachen. Freiburger Wissenschaftler haben ein innovatives Verfahren entwickelt und zum Patent angemeldet.
Bei der so genannten Feststoffchlorierung werden gemahlene Altmagneten mit Ammoniumchlorid vermischt. Das setzt durch das Erhitzen Chlorwasserstoff frei, der die Metalle in die Metallchloride überführt. Diese können anschließend leicht in Wasser gelöst werden.
„Hierbei fallen keine sauren Abwässer an; auf eine teure Neutralisierung kann ebenfalls verzichtet werden“, erklärt Professor Martin Bertau, Institutsleiter der Technischen Chemie. Indem der Gasstrom abgekühlt wird, gewinnen die Forscher das unverbrauchte Ammoniumchlorid zurück. Ebenfalls durch die Zersetzung entsteht Ammoniak; dieses wird aus der Gasphase abgetrennt und stellt ein verkaufsfähiges Nebenprodukt dar. Das Ammoniak überkompensiert dabei sowohl den Preis für das Ammoniumchlorid als auch die Energiekosten.
„Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden ist das Besondere an dem Recyclingverfahren, dass es erstmals unterhalb der Zersetzungstemperatur in einem Bereich zwischen rein festem und rein gasförmigem Zustand funktioniert. Einen kontinuierlichen Ablauf ermöglicht zudem ein Drehrohrofen als Reaktorsystem“, macht Professor Bertau deutlich.
Unter diesen Bedingungen hält die Feststoffchlorierung eine ganze Reihe an Vorteilen bereit. Die großtechnische Umsetzung des „MagnetoRec“-Projektes aus dem Labor auf eine Demonstrationsanlage realisieren die FNE Entsorgungsdienste Freiberg, die bereits im SepSELSA-Projekt, zwischen 2012-2014 vom BMBF-gefördertes KMU-innovativ Projekt (FKZ: 033R113A), erfolgreich ein Verfahren für das Recycling von seltenerdhaltigen Leuchtstoffen im hohen Kilomaßstab umsetzen konnten. Das Institut für Gas- und Wärmetechnik (IWTT) sowie die beiden Firmen Innova Recycling und FME Freiberger Metallrecycling und Entwicklungsdienstleistungen erweitern das Forscherteam.„Künftig können wir mit der Demonstrationsanlage sowohl selten-erdhaltige Altmagnete als auch Leuchtstoffabfälle auf neuartige Weise und im zweistelligen Jahrestonnenmaßstab aufarbeiten“, erklärt die Geschäftsführerin der FNE Entsorgungsdienste Freiberg, Karin Jacob-Seifert. Ganz im Sinne der Nachhaltigkeit kommt dabei der Ansatz des Seltenerdrecyclings mit bedeutend geringerem Chemikalienbedarf und reduziertem Entsorgungsaufwand aus.
Foto: TU Bergakademie Freiberg / Detlev Müller
(EUR1016S31)
