Die Hauptakteure in der globalen Recyclingkette für Titanlegierungen sind Technologieunternehmen mit geschlossenen Verarbeitungskreisläufen. Die im US-Bundesstaat Virginia ansässige Titanlegierungs-Recyclinganlage von IPX (IperionX Limited) wird 2025 fertiggestellt und verfügt über eine Jahreskapazität von 1.125 Tonnen. Damit wird sie das weltweit erste Unternehmen sein, das zu 100 % Titanlegierungen recycelt und Titanpulver herstellt. Tung Shing Precious Metals (Hongkong) hat eine „Titanium-Alloy-Recycle“-Technologie entwickelt, bei der die Komponenten eines Vakuumfilmbildungsgeräts mit einer vernickelten Grundierung behandelt werden, um die Metallfilmschicht effizient abzutragen, wodurch die Recyclingraten von Titanlegierungen deutlich erhöht und Schäden am Substrat minimiert werden. Diese Technologien reduzieren direkt die Abhängigkeit der Luft- und Raumfahrt- sowie der Halbleiterindustrie von Neutitan, beispielsweise durch die Verarbeitung von Prozessrückständen aus Titancoils der Güteklasse 11, bei denen Titan vollständig zurückgewonnen werden kann.
Der Markt für das Recycling von Titanlegierungen wächst mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,4 % und dürfte bis 2031 eine Größe von 1.865 Millionen US-Dollar erreichen. Dieses Wachstum wird durch den Militär- und Energiesektor vorangetrieben, wie etwa durch die umfangreiche Verwendung von Titanlegierungen in der leichten Artillerie und den Panzerfahrzeugen M777 der US-Armee, die eine Nachfrage nach einem verstärkten Recycling von Titanlegierungen aus stillgelegter Ausrüstung erzeugt.
Professionelle Titanlegierungsrecycler kommen hauptsächlich aus der Chemie- und Offshore-Industrie. Titan der Güteklasse 11 (Ti-0,15Pd) ist deutlich beständiger gegen Chloridkorrosion als herkömmliches Reintitan und eignet sich für Anlagen wie Wärmetauscherrohre in Entsalzungsanlagen und Auskleidungen von Elektrolyseuren. Nach der Außerbetriebnahme dieser Anlagen wird das Titanelement zum zentralen Wertstoff für das Recycling. Titanlegierungen werden eingeschmolzen und zu Titanblechen der Güteklasse 11 regeneriert, aus denen neue korrosionsbeständige Titanlegierungskomponenten hergestellt werden.
Typische Beschaffungskriterien sind Coil-Rückstände aus Titan der Güteklasse 11 mit Blechdicken von 0,0254–3,175 mm, die eine fluoridfreie Oberfläche erfordern. Rohre müssen mehr als 80 % ihrer ursprünglichen Länge behalten, um die Wiedereinschmelzkosten zu senken. Die recycelte und wiedergewalzte Titanlegierung (Gr. 11) der Hong Kong Dongsheng Precious Metals Recycling Company weist weiterhin eine Zugfestigkeit von über 340 MPa auf und entspricht damit dem ASTM B265-Standard.
Titan Grad 7 (Ti-0,2Pd) ähnelt in seiner Zusammensetzung Gr.11, weist jedoch eine geringere Verunreinigungstoleranz auf und wird hauptsächlich in hochreinen Chemikalienbehältern verwendet. Die Abnehmer von Titanlegierungsrecycling konzentrieren sich auf die Pharma- und Chloratherstellungsindustrie. Dort muss beispielsweise eine Reaktorauskleidungsplatte (Titan Grad 7-Platte) nach 10 Jahren Betrieb aufgrund von Mikrorissen auf der Oberfläche ausgetauscht werden. Das Substrat kann jedoch wieder eingeschmolzen und für einen neuen Tank gegossen werden.
Der Recyclingprozess von Titanlegierungen erfordert eine strenge Sauerstoffkontrolle: Zum Schmelzen wird ein Elektronenstrahl-Kaltbettofen (EBCHM) verwendet, sodass die Sauerstoffaufnahme im Abfallmaterial weniger als 50 ppm beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Duktilität (Bruchdehnung ≥ 15 %) des wiedergewonnenen Titanblechs der Güteklasse 7 dem ASME-Druckbehältercode entspricht. Die von ATI wiedergewonnene Gr.7-Spulen (Titanblech der Güteklasse 7) sind von der FDA für den Einsatz in pharmazeutischen Rohrleitungssystemen zugelassen.
Die Wirtschaftlichkeit des Recyclings von Titanlegierungen spiegelt sich in den Material- und Energieeinsparungen wider: Jede Tonne recycelter Titanplatten der Güteklasse 11 verbraucht 40 % weniger Energie und kostet 60 % weniger als neuer Titanschwamm. Artikel und Seiten zu Recyclingpreisen: „ Top-Technologie und Preise für Titanrecycling “, „ Wie viel ist Titanschrott wert? “, „ Titanschrottpreise “.
Auch die Umwelt profitiert erheblich: Das Waste-Titanium-Pulver-Verfahren von IPX reduziert den Bergbauabfall um 92 %, und das recycelte Pulver eignet sich für den 3D-Druck militärischer Komponenten (z. B. M777-Artilleriehalterungen), wodurch der geschlossene Kreislauf „ausrangierte Ausrüstung → neue Ausrüstung“ realisiert wird. Die Nickelbeschichtungs-Entfernungstechnologie des Hongkonger Precious Metals Recycler reduziert die Menge an Reinigungsmitteln um 30 % und erhöht die Rückgewinnungsrate von Titanlegierungen aus Halbleiter-Sputterkomponenten (einschließlich PGM-Filmen) auf 99 %.
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