ZIM-Vorhaben ZF4042207RE7

Entwicklung eines Verfahrens zum ressourceneffizienten Recycling von Leiterplattenschrott mittels Mikrowellenpyrolyse in Drehrohröfen

Pro­jekt­part­ner
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wär­me­tech­nik (IOB)
RWTH Aachen, Insti­tut für Metall­ur­gi­sche Pro­zess­tech­nik und Metall­re­cy­cling (IME)
Fri­cke und Mal­lah Micro­wa­ve Tech­no­lo­gy GmbH

Lauf­zeit
01.09.2017 — 31.08.2019

Zusam­men­fas­sung
Das Ziel des For­schungs- und Ent­wick­lungs­vor­ha­bens ist die Ent­wick­lung eines neu­ar­ti­gen Ver­fah­rens zur ther­mi­schen Behand­lung (Pyro­ly­se) von Lei­ter­plat­ten­schrott in mikro­wel­len-beheiz­ten Hoch­tem­pe­ra­tur-Dreh­rohr­öfen, wel­ches zu einer wesent­li­chen Ver­bes­se­rung der Recy­cling­quo­te von Lei­ter­plat­ten und so zu Ener­gie- und Res­sour­cen­ein­spa­run­gen führt.
Lei­ter­plat­ten­schrott wird heut­zu­ta­ge meist in klei­nen Men­gen Kup­fer-Schmelz­an­la­gen wie dem ISA-Smel­ter zuchar­giert und so recy­celt. Dabei ist die Recy­cling­ka­pa­zi­tät in Deutsch­land klei­ner als die anfal­len­de Schrott­men­ge, da Grenz­wer­te bei den Abgas­emis­sio­nen den Ein­satz in Kup­fer-Schmelz­pro­zes­sen ein­schrän­ken. Die Recy­cling­quo­te beträgt so der­zeit etwa 45 %. Dies führt u.a. zu Depo­nie­rung oder ille­ga­len Expor­ten von Leiterplattenschrott.
Das neu zu ent­wi­ckeln­de Ver­fah­ren ist den Kup­fer-Schmelz­pro­zes­sen vor­ge­schal­tet und nutzt den Effekt, dass bei der Erwär­mung von Lei­ter­plat­ten bei Tem­pe­ra­tu­ren ober­halb von ca. 350 °C eine Ver­flüch­ti­gung der Orga­nik statt­fin­det. Hier­durch wird der mecha­nisch untrenn­ba­re Ver­bund aus Glas­fa­ser­mat­te und Metall auf­ge­löst. Die ent­ste­hen­den Frak­tio­nen, ein hoch kup­fer­hal­ti­ges Metall­kon­zen­trat als Haupt­pro­dukt sowie als Neben­pro­duk­te ein brenn­ba­res was­ser­stoff- und koh­len­was­ser­stoff­hal­ti­ges Pyro­ly­se­gas, Koh­len­stoff und Asche, kön­nen danach getrennt von­ein­an­der in ver­schie­de­nen Pro­zes­sen opti­mal wei­ter­ver­ar­bei­tet wer­den. Durch die Abtren­nung der orga­ni­schen und anor­ga­ni­schen Bestand­tei­le wer­den die ent­ste­hen­de Abgas­men­ge und die Schad­stoff­emis­sio­nen im Kup­fer-Schmelz­pro­zess redu­ziert, sodass bei Ein­satz die­ses Ver­fah­rens eine Recy­cling­quo­te bei Lei­ter­plat­ten­schrott von bis zu 100 % unter Ein­hal­tung auch zukünf­ti­ger Abgas­grenz­wer­te erreicht wer­den kann.
Die Arbeits­pa­ke­te sind dabei der­art auf­ge­teilt, dass die Fir­ma Fri­cke und Mal­lah zunächst einen Demons­tra­tor kon­stru­iert und am IME auf­baut. Die­ser wird vom IME ver­wen­det, um das Ver­fah­ren zu ent­wi­ckeln und zu opti­mie­ren. Par­al­lel dazu wird am IOB ein Pro­zess­mo­dell auf Basis der Aus­le­gungs- und Mess­da­ten des Demons­tra­tors ent­wi­ckelt, das sowohl zur Aus­le­gung grö­ße­rer Anla­gen als auch zur Pro­zess­steue­rung die­nen soll.


BMWi_Web_de_WBZlogo_zimDas For­schungs­vor­ha­ben mit dem För­der­kenn­zei­chen ZF4042207RE7 wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges gefördert.