„Mine in the City“ – Vergessene Ressource
Jedes Jahr werden Millionen Tonnen Elektroschrott, alte Motoren und Industrieanlagen entsorgt. Dabei werden große Mengen wertvoller Seltener Erden mitgenommen. Diese „städtische“ Ressource konzentriert sich hauptsächlich auf drei Hauptabfallarten:
Gebrauchte NdFeB-Permanentmagnete: Dies sind die reichsten Seltenerd-Erzflöze mit sehr hohen Anteilen an Neodym (Nd), Praseodym (Pr) und Dysprosium (Dy). Sie kommen in Computerfestplatten, Motoren von Elektrofahrzeugen, Windturbinen, Klimaanlagen, Lautsprechern und vielen anderen Geräten vor. Schätzungen zufolge könnte der globale Markt für das Recycling von Seltenerdmagneten im nächsten Jahrzehnt Milliarden von Dollar erreichen.
Leuchtstoffpulver aus Altlampen: Alte Kompaktleuchtstofflampen und Leuchtstoffröhren mit Leuchtstoffpulver (Leuchtstoffen) sind eine wichtige Quelle teurer schwerer Seltenerdelemente wie Yttrium (Y), Europium (Eu) und Terbium (Tb).
Abfallkatalysatoren: Wirbelschicht-Crackkatalysatoren (FCC) aus der petrochemischen Raffinerieindustrie enthalten erhebliche Mengen an Lanthan (La) und Cer (Ce).
Die Gewinnung Seltener Erden aus diesen Quellen verringert nicht nur die Abhängigkeit vom traditionellen Bergbau, der oft schwerwiegende Umweltprobleme wie Landschaftszerstörung und radioaktive Kontamination verursacht, sondern schafft auch eine stabile, sichere und vorhersehbare Sekundärversorgung innerhalb der Landesgrenzen.
Foto: Abfallquelle von elektronischen Leiterplatten (Quelle: en.reset.org).
Durchbrüche in der Recyclingtechnologie für Seltene Erden
Das Recycling seltener Erden stellt eine große technologische Herausforderung dar. Jüngste Forschungsdurchbrüche eröffnen jedoch die Aussicht auf eine groß angelegte Kommerzialisierung.
Hydrometallurgie – Mainstream: Dies ist die am häufigsten untersuchte und angewandte Methode. Wissenschaftler des Ames Laboratory (USA) und der KU Leuven University (Belgien) haben effiziente hydrometallurgische Verfahren entwickelt, um NdFeB-Magnetpulver in Säure aufzulösen und anschließend mithilfe von Lösungsmittelextraktionstechniken Seltenerdoxide mit einer Reinheit von über 99,5 % zu gewinnen. In jüngster Zeit konzentriert sich die Forschung auf den Einsatz schwächerer organischer Säuren (wie Zitronensäure, Gluconsäure), um die Selektivität zu erhöhen und die Umweltbelastung zu reduzieren.
Neue und „grünere“ Technologien – Zukunftsaussichten:
+ Direktes Recycling: Ein vielversprechender Ansatz ist die direkte Wiederverwendung von Legierungen aus alten Magneten, ohne die einzelnen Elemente zu trennen. Die Urban Mining Company (USA) hat ein Verfahren namens „Magnet-to-Magnet“ kommerzialisiert, bei dem Altmagnete aufbereitet werden, um die Beschichtung zu entfernen, anschließend zu Pulver gemahlen und zu neuen Magneten verarbeitet werden. Dieses Verfahren spart im Vergleich zur Produktion aus Erz erheblich Energie und Kosten.
+ Verwendung ionischer Flüssigkeiten: Forscher der Queen's University Belfast (Großbritannien) haben die Möglichkeit demonstriert, mithilfe verschiedener ionischer Lösungsmittel selektiv Seltenerdoxide aus Altleuchtstoffpulver zu lösen. Laborergebnisse zeigen, dass die Rückgewinnungsrate von Europium bei hoher Reinheit über 90 % erreichen kann. Obwohl die Kosten ionischer Lösungsmittel noch hoch sind, sind ihre Wiederverwendbarkeit und Umweltfreundlichkeit ein großer Vorteil.
+ Biolaugung: Dies ist ein neues, aber vielversprechendes Forschungsfeld. Wissenschaftler der University of Idaho (USA) haben entdeckt, dass Gluconobacter -Bakterien Gluconsäure produzieren können, die hilft, Seltene Erden aus wärmebehandelten Magneten herauszulösen. Laborergebnisse zeigen, dass bis zu 70 % des Neodyms zurückgewonnen werden können. Obwohl dieser Prozess langsam und nicht sehr effizient ist, eröffnet er eine völlig nachhaltige Richtung, da er nur minimalen Energieaufwand erfordert und keine giftigen Chemikalien freisetzt.
Foto: Recycling von Seltenerdmagneten (Quelle: https://eco-recycle.co.uk/).
Aktuelle Situation, Herausforderungen und Fahrplan für Vietnam
Für Vietnam ist der „Urban Mining“ von Seltenen Erden ein nahezu ungenutztes Feld. Derzeit gibt es kein systematisches System zur Sammlung, Klassifizierung und Behandlung von Elektroschrott und Industrieabfällen, die Seltene Erden enthalten. Recyclingaktivitäten (sofern vorhanden) erfolgen überwiegend manuell und in kleinem Maßstab. Dabei werden hauptsächlich gängige Metalle wie Kupfer, Aluminium und Eisen zurückgewonnen, während wertvolle Seltene Erden verloren gehen und in die Umwelt gelangen.
Dies ist jedoch eine Chance für Vietnam, von Anfang an eine moderne und nachhaltige Recyclingindustrie für Seltene Erden aufzubauen. Dazu bedarf es eines klaren Fahrplans mit konkreten Schritten:
Schaffung eines politischen Rahmens und eines Sammelsystems: Die Regierung sollte Richtlinien erlassen, die die Sammlung von Seltenerdprodukten, die das Ende ihres Lebenszyklus erreicht haben, fördern und vorschreiben. Voraussetzung dafür ist die Einrichtung eines effektiven landesweiten Systems zur Sammlung und Sortierung von Elektroschrott und Industrieabfällen.
Starke Investitionen in Forschung und Entwicklung: Es muss ein nationales Wissenschafts- und Technologieprogramm zum strategischen Recycling von Materialien geben, das die Bereitstellung von Ressourcen für Forschungsinstitute und Universitäten priorisiert, um:
+ Erforschung und Beherrschung grundlegender Recyclingtechnologien: Fokus auf der Optimierung des hydrometallurgischen Prozesses, der für bestimmte Abfallarten in Vietnam geeignet ist. Dank der vorhandenen Erfahrung in der Hydrometallurgie und der Gewinnung von Primärerzen können Einrichtungen wie das Institute of Rare Earth Technology diese Technologie schnell angehen und beherrschen.
+ Neue Technologien erforschen, Abkürzungen nehmen: Ressourcen für die Erforschung fortschrittlicher Bereiche wie der Verwendung ionischer Lösungsmittel und der Hydrobiologie bereitstellen. Obwohl es sich um Langzeitstudien handelt, wird ein sofortiger Beginn Vietnam helfen, technologisch nicht zurückzufallen.
Bau von Pilotbehandlungs- und Recyclinganlagen (Pilotanlage): Nach positiven F&E-Ergebnissen ist es notwendig, in den Bau von Pilotrecyclinganlagen zu investieren, um die Technologie zu verifizieren, die Wirtschaftlichkeit zu bewerten und den Prozess zu perfektionieren, bevor er im industriellen Maßstab eingesetzt wird.
Stärkung der internationalen Zusammenarbeit: Lernen aus den Erfahrungen führender Länder beim Aufbau von Richtlinien, Sammelsystemen und der Übertragung fortschrittlicher Recyclingtechnologien.
Der Aufbau einer Recyclingindustrie für Seltene Erden ist nicht nur eine wirtschaftliche und ökologische Lösung, sondern stellt auch eine Frage der Ressourcensicherheit dar. Durch den Abbau gebrauchter Technologieprodukte kann Vietnam eine stabile Sekundärversorgung mit Seltenen Erden schaffen, die Abhängigkeit von externen Faktoren verringern und zum Aufbau einer Kreislaufwirtschaft, einer grünen und nachhaltigen Wirtschaft beitragen.
Quelle: https://mst.gov.vn/khai-thac-do-thi-dat-hiem-tu-phe-thai-cong-nghe-den-nguon-tai-nguyen-chien-luoc-197250731091535427.htm
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