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Mix aus Additiven und Chlorgas

Neues Verfahren zur Rückgewinnung von Platinmetallen

Quelle: NovX21

Quelle: NovX21

Mit einem trockenen Chlorierungsverfahren will eine Firma Platinmetalle aus Fahrzeugkatalysatoren zurückgewinnen. Das Verfahren sei kostengünstiger als das bisherige Recycling im Smelter, verspricht das Unternehmen.

Das kanadische Unternehmen NovX21 hat ein neues Verfahren entwickelt, um Platinmetalle aus Fahrzeugkatalysatoren zurückzugewinnen. Das trockene Chlorierungsverfahren soll energieeffizient und nachhaltig sein und eine Rückgewinnungsquote von über 97 Prozent erzielen. Darüber hinaus soll es auch schneller und vor allem billiger als das herkömmliche Katalysatoren-Recycling in Smelter sein, verspricht das Unternehmen. Diese Technologie könnte auch die Türen zur Wiedergewinnung anderer Metalle aus anderen Produkten öffnen.

Bislang kommt das Verfahren in einer Demonstrationsanlage in der Nähe von Québec zum Einsatz. Das Ziel ist primär die Rückgewinnung von Elementen der Platingruppe (PGM) wie Platin, Palladium und Rhodium. Diese katalytisch aktiven Edelmetalle sind auf dem sogenannten Washcoat eingelagert, der sich direkt auf dem keramischen Träger des Katalysators befindet. „In den Prozesskammern oder auch Reaktoren genannt behandeln wir die zerkleinerten keramischen Träger bei niedrigen Temperaturen mit einem patentierten Mix aus Additiven und gasförmigem Chlor“, beschreibt Sylvain Boulanger, Präsident und CEO von NovX21, den Prozess. Eine spezielle Vorbehandlung der keramischen Träger ist dabei nicht nötig.

Die PGM aus den Katalysatorträgern bilden bei dieser Behandlung PGM-Salze, die in einer milden, gepufferten Lösung aus Chlorwasserstoffsäure aufgelöst werden. „Die Lösung wird anschließend gesättigt, gefiltert und durch Ionenaustauscher-Säulen geleitet, wo die PGM eingefangen werden“, erklärt Boulanger die folgenden Verfahrensschritte. Die Ausstauscher werden daraufhin so behandelt, dass die PGM extrahiert werden können.

„Das Halbfertigerzeugnis ist ein hochkonzentriertes metallisches Puder mit einer Teilchengröße von 35 µm, das weder Glas noch Kohlenstoff enthält“, sagt Boulanger. Allerdings kann NovX21 hieraus noch nicht die einzelnen PGM getrennt voneinander zurückgewinnen. Dieser Mix wird daher zur weiteren Behandlung zu einem Refiner gegeben, um die Edelmetalle Platinum, Palladium und Rhodium zu separieren.

Pläne für erste kommerzielle Anlage und Weiterentwicklung der Technologie

Der vollkommen automatische Prozess läuft seit 2011 in der Demonstrationsanlage. Noch in diesem Jahr will NovX21 die erste Anlage im Industriemaßstab in Thetford Mines bauen, einer Stadt im Süden der kanadischen Provinz Québec. Mit der Unterzeichnung einer entsprechenden Vereinbarung mit der städtischen Corporation d’initiative et de développement économique ist das Unternehmen diesem Ziel bereits einen großen Schritt näher gekommen.

Der Durchsatz der Anlage soll bei 500 Tonnen Fahrzeugkatalysatoren pro Jahr liegen. Der Investitionsaufwand hält sich Unternehmensangaben zufolge in Grenzen und soll sich nach neun Monaten amortisieren. Auch die Kosten für den Energieverbrauch schlagen vermutlich nicht allzu hoch zu Buche, denn pro Prozesskammer liegt der Verbrauch bei 4 kW pro Kilogramm Katalysator. NovX21 rät, jede Anlage mit zehn Reaktoren mit einer Kapazität von jeweils 50 Jahrestonnen auszustatten. Durch den modulartigen Aufbau lässt sich die Anlage ohne großen Aufwand erweitern, wenn zu einem späteren Zeitpunkt die Kapazität erhöht werden soll.

Das Unternehmen arbeitet bereits an der Weiterentwicklung des Verfahrens. „Einer der Vorteile unserer Technologie besteht darin, dass die Metalle bei normalen Temperatur- und Druckwerten gelöst werden“, sagt Boulanger. Das öffnet die Tür für Weiterentwicklungen: „Wir wollen zum einen dahin kommen, die Metalle in einer Flüssigphase herauszulösen. Somit könnten wir chlorierte Moleküle produzieren, die direkt zur Herstellung neuer Fahrzeugkatalysatoren verwendet werden können.“ Zum anderen soll es mittels des trockenen Chlorierungsprozesses möglich sein, unter anderem auch Elektronikabfälle zu recyceln.

Boulanger nennt als Beispiel Flachbildschirme mit PGM-beschichteten Oberflächen. „Durch die niedrige Prozesstemperatur schmilzt das Glas nicht, bevor die PGM in Salze umgewandelt sind.“ Es seien auch bereits Tests durchgeführt worden, um Iridium-haltige Materialien zu recyceln, die bis zu 2.410 Grad temperaturbeständig sind und in der Elektronikindustrie benutzt werden.

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