Forschungsprojekt IRETA will reines Tantal aus Elektroaltgeräten rückgewinnnen

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Im Labor (Foto: Michael Bührke / http://www.pixelio.de)

Würzburg — Um wertvolles Tantal aus Elektroaltgeräten zurückzugewinnen, will ein Konsortium aus Wissenschaft und Industrie unter der Koordination des Fraunhofer-Anwendungszentrums „Ressourceneffizienz“ innovative Verfahren entwickeln. Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojektes „IRETA“ ist die Entwicklung eines Recyclingweges, über den Tantal sowohl ökonomisch sinnvoll als auch ökologisch verträglich zurückgewonnen wird. Die Ergebnisse sollen in einer Pilotanlage umgesetzt werden.

Das Übergangsmetall Tantal ist ein Element mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten in der modernen Technik. Sein sehr hoher Schmelzpunkt von ca. 3000 °C und seine Korrosionsbeständigkeit machen es zu einem begehrten Werkstoff in der chemischen Industrie und der Medizintechnik. Das Hauptanwendungsgebiet liegt jedoch im Bereich Elektronik. Als namensgebender Bestandteil in Tantal-Kondensatoren ermöglicht das Übergangsmetall durch seine besonderen elektrischen Eigenschaften die Konstruktion von Bauteilen, die bei geringem Volumen eine sehr hohe elektrische Kapazität besitzen. Der Einsatz von Tantal-Kondensatoren erlaubt deshalb die Miniaturisierung von Elektrogeräten.

Allerdings erfolgt die Förderung von Tantal zu erheblichen Teilen aus der politisch instabilen „Große-Seen-Region“ in Afrika, und der Tantal-Abbau wird hier teilweise zur Finanzierung von kriegerischen Auseinandersetzungen genutzt. Deshalb wird dieses Tantal von der US-Börsenaufsichtsbehörde SEC als konfliktfördernd eingestuft. Um unbedenkliches Tantal verwenden zu können, muss entsprechend – wie z.B. durch die OECD und die Conflict-Free Sourcing Initiative – zertifiziertes erworben werden. Außerdem liegt die Recyclingquote von Tantal aus Altgeräten bei unter einem Prozent, da es auf dem herkömmlichen Kupferrecyclingweg verloren geht.

Das Projekt IRETA, „Entwicklung und Bewertung innovativer Recyclingwege zur Rückgewinnung von Tantal aus Elektronikabfällen“, das mit rund 700.000 Euro im Rahmen der „KMU-Innovationsoffensive Ressourcen- und Energieeffizienz“ des BMBF gefördert wird, erforscht deshalb Recyclingwege, bei denen vollkommen neue Prozesswege im Zusammenhang mit Tantal zur Anwendung kommen. Dadurch soll eine Sekundärproduktion aufgebaut werden, die den Importbedarf von Tantal entsprechend senken wird. Dies bringt ökonomische Vorteile für die Industrie und trägt entscheidend zur Versorgungssicherheit Deutschlands bei.

Der geplante Recyclingweg startet damit, dass die Tantal-Kondensatoren über eine optische Erkennungssoftware auf den Platinen von Elektroaltgeräten identifiziert und anschließend vollautomatisch demontiert werden. Anschließend folgt eine mechanische Aufbereitung der Kondensatoren zu einem Pulver. Mit drei verschiedenen innovativen Recyclingwegen, die auf chemischem Transport, funktionalisierten Nanopartikeln und elektrochemischer Abscheidung basieren, wird das Tantal aus diesem Pulver in Reinform wiedergewonnen. Eine vergleichende Bewertung der Recyclingwege unter ökonomischen und ökologischen Aspekten soll Aufschluss darüber geben, welcher dieser drei Prozesse für den Aufbau einer Pilotanlage infrage kommt.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC