Recycling von Seltenen Erden im Harz geplant

10.06.2015 - Deutschland

Seit der Markteinführung in den späten 1980er Jahren finden sich gesinterte Neodym-Eisen-Bor-Magnete aufgrund ihrer extrem hohen Energiedichte in vielen technischen Anwendungen. Industrielle Recyclingverfahren für diese Magnete gibt es aber nicht. Um dies zu ändern, hat ein Konsortium mit Beteiligung der TU Clausthal das Projekt „Seltenerd-Magnet-Recycling” (SEMAREC) ins Leben gerufen.

Verwendung finden die NdFeB-Magnete insbesondere in getriebelosen Windrädern, Synchronmotoren, deren Einsatz unter anderem für die Elektromobilität favorisiert wird, Festplatten, Lautsprechern und Magnetresonanztomographen. Neben Neodym enthalten die Magnete in der Regel auch die weiteren Seltenerdmetalle Praseodym, Terbium und Dysprosium sowie Cobalt, um gewisse Eigenschaften wie die Koerzitivfeldstärke und die Korrosionsstabilität zu erhöhen. Der Gesamtgehalt an Seltenerdelementen beträgt etwa 30 Prozent, wovon bis zu ein Drittel auf die besonders kritischen schweren Seltenerdelemente Terbium und Dysprosium entfallen kann.

Obwohl NdFeB-Magnete schon seit mehr als drei Jahrzehnten auf dem Markt sind, gibt es hierfür bisher keine industriell umgesetzten Recyclingverfahren in Europa. Dies liegt unter anderem daran, dass viele Recyclingansätze lediglich einzelne Stoffströme, zum Beispiel Festplatten, adressieren, die für ein wirtschaftliches Recycling alleine zu klein sind.

Um dieses Problem zu lösen hat ein Konsortium bestehend aus dem Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling der TU Clausthal (Konsortialführer), der Innova Recycling GmbH, der ELPRO Elektronik-Produkt Recycling GmbH und der PPM Pure Metals GmbH das Projekt „Entwicklung einer industriell umsetzbaren Recycling-Technologiekette für NdFeB-Magnete” (SEMAREC – Seltenerd-Magnet-Recycling) ins Leben gerufen. Das Projekt wird im Rahmen des Förderschwerpunktes „r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe” im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)” vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 800.000 Euro gefördert.

Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, NdFeB-haltige Stoffströme sowohl aus dem Bereich von Produktions- als auch aus Konsumentenabfällen so aufzubereiten und zusammenzuführen, dass aus ihnen über ein hydrometallurgisches Verfahren wirtschaftlich ein marktfähiges Seltenerd- und weitere Metallkonzentrate gewonnen werden können. Hierzu sollen potenziell geeignete Stoffströme identifiziert und analysiert werden und auf Grundlage der erhaltenen Daten Aufbereitungsverfahren zur Gewinnung von NdFeB-Konzentraten entwickelt werden. Für diese soll ein nachfolgender hydrometallurgischer Recyclingprozess aufbauend auf Ergebnissen aus dem ebenfalls vom BMBF geförderten Projekt „Recycling von Komponenten und strategischen Metallen aus elektrischen Fahrantrieben (MORE)” bis in den kleinen Produktionsmaßstab weiterentwickelt werden.

Gelingt das Projekt in gewünschter Weise, werden damit in Deutschland erstmals relevante Mengen der für viele Zukunftstechnologien wie Elektromobilität, Windkraft und Leuchtstoffe besonders wichtigen Seltenen Erden Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium aus Sekundärrohstoffen gewonnen. Darüber hinaus können die beteiligten Unternehmen aus der Region ihre bisherigen Geschäftsfelder stärken und erweitern und somit sichere und qualifizierte Arbeitsplätze geschaffen werden. Für die TU Clausthal ist das Projekt ein wichtiger Meilenstein, seine Kompetenzen im Recycling von Sondermetallen weiter auszubauen.

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