Das Recycling von Edelmetallen ist ein systematischer Prozess, dessen Kernschritte Erkennung und Klassifizierung, Vorbehandlung, Metallextraktion sowie Raffination und Reinigung umfassen.
Prüfung und Klassifizierung bilden die Grundlage für die Bestimmung des Schrottwerts. Dabei kommen in der Regel zerstörungsfreie Prüfverfahren mit Spezialgeräten zum Einsatz, um Metallgehalt und -arten schnell zu bestimmen. Die Vorbehandlung umfasst das Zerkleinern, Sortieren und Entfernen von Oberflächenverunreinigungen, um die Materialien für die anschließende Gewinnung vorzubereiten. Physikalische Vorbehandlungstechnologien ermöglichen heute eine Demontage im Mikrometerbereich. Durch mehrstufiges Zerkleinern, Magnetscheidung, Wirbelstromscheidung und andere Verfahren werden Metalle im gemischten Schrott effizient von Nichtmetallen getrennt.
Die Metallgewinnung erfolgt je nach Schrottart mittels Pyrometallurgie, Hydrometallurgie oder Biometallurgie. Innovationen in der Pyrometallurgie kombinieren traditionelles Hochtemperaturschmelzen mit Plasmatechnologie. Dabei erreichen Plasmabrenner Temperaturen von 10.000 °C, um organische Stoffe in komplexem Schrott gründlich zu zersetzen und gleichzeitig mehrere Metalle anzureichern.
In der Hydrometallurgie werden verschiedene chemische Lösungen eingesetzt, um Edelmetalle selektiv aufzulösen und zu trennen. Raffination und Reinigung sind entscheidende Schritte zur Gewinnung hochreiner Metalle. Durch Techniken wie elektrolytische Raffination und chemische Reduktion werden Reinheiten von über 99,95 % erreicht.
Zu den Platingruppenmetallen (PGMs) gehören Platin, Palladium, Rhodium, Iridium und Ruthenium. Da sie ähnliche physikochemischen Eigenschaften aufweisen, weisen auch ihre Rückgewinnungsverfahren Gemeinsamkeiten auf. Diese Metalle kommen typischerweise in Industriekatalysatoren , Elektroschrott und Schmuckschrott vor und weisen einen hohen Rückgewinnungswert auf.
Die Rückgewinnung von Platinmetallen erfordert spezielle Techniken, typischerweise hydrometallurgische Verfahren. Dazu gehören die Auflösung mit Königswasser, die Lösungsmittelextraktion, der Ionenaustausch und die Niederschlagsreduktion. Pyrometallurgische Verfahren werden auch häufig für hochwertige Platinmetallabfälle eingesetzt, bei denen Edelmetalle durch Hochtemperaturschmelzen von unedlen Materialien getrennt werden.
Zur Rückgewinnung von Platingruppenmetallen aus Autokatalysatoren ermöglicht ein von deutschen Unternehmen entwickeltes „Lösungs-Fällungsverfahren“ die selektive Ausfällung dieser Metalle durch Kontrolle von pH-Wert und Temperatur. Dadurch wird eine Reinheit von 99,99 % erreicht, und zwar zu 35 % niedrigeren Kosten als bei der Raffination aus Primärerz.
Die technische Herausforderung bei der Gewinnung von Platingruppenmetallen liegt in ihren ähnlichen chemischen Eigenschaften, die eine präzise Kontrolle der Prozessparameter für Trennung und Reinigung erfordern. International führende Unternehmen setzen innovative Technologien wie Plasmaschmelzen und überkritische Fluidextraktion ein, um die Gewinnungseffizienz und Produktreinheit zu verbessern.
Der Recyclingprozess des Edelmetalls Platin beginnt typischerweise mit einer Vorbehandlungsphase. Platinhaltiger Schrott wird gereinigt, getrocknet und mechanisch zerkleinert, um seine Oberfläche zu vergrößern. Anschließend erfolgt eine oxidative Röstung, bei der das Platin oxidiert wird und so seine Löslichkeit verbessert.
Anschließend wird ein Königswasser-Lösungsverfahren angewendet. Unter kontrollierten Temperatur- und Säureverhältnisbedingungen wird Platin in lösliche Verbindungen umgewandelt. Die gefilterte Lösung wird einer Reduktionsfällung unterzogen, bei der Reduktionsmittel wie Wasserstoffgas oder Formaldehyd Platinionen zu metallischen Platinniederschlägen reduzieren.
Das ausgefällte Platin wird gefiltert, gewaschen und bei hohen Temperaturen kalziniert, um reines Platinmetallpulver oder -klumpen zu erhalten. International führende Unternehmen setzen Plasmaschmelztechnologie ein, um platinhaltiges Aluminiumoxid zu verarbeiten und so den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um 30 % zu senken.
Der Rückgewinnungsprozess beginnt mit einer intelligenten Sammlung und Rückverfolgbarkeit der Abfallstoffe. Dabei kommt RFID-Technologie zum Einsatz, um rutheniumhaltige Substanzen aufzuspüren. In der Vorbehandlungsphase werden Metalle und Kunststoffe im Abfall durch Zerkleinerung, magnetische Trennung und Luftklassifizierung getrennt, wodurch die Reinheit auf 95 % erhöht wird.
Die Extraktionsphase erfolgt durch ein kombiniertes Verfahren aus pyrometallurgischer Schmelze und hydrometallurgischer Raffination. Rutheniumhaltige Abfälle werden in einem 1500 °C heißen Lichtbogenofen geschmolzen, wodurch Ruthenium von anderen Metallen mit einer Rückgewinnungsrate von 92 % getrennt wird. Reststoffe gelangen in die hydrometallurgische Werkstatt, wo sie mit Königswasser gelöst und Ruthenium über Thioharnstoffderivate ausgefällt wird.
Die Raffination erfolgt mittels Vakuumdestillation. In einer Umgebung aus flüssigem Stickstoff bei -196 °C trennen kontrollierte Temperaturgradienten Ruthenium von anderen Platingruppenmetallen. Mit diesem Verfahren wird eine Rutheniumreinheit von über 99,99 % erreicht und der Bedarf der Halbleiterindustrie an hochreinen Materialien erfüllt.
Der Rhodiumgewinnungsprozess ähnelt dem anderer Platinmetalle, erfordert jedoch verfeinerte Trenntechniken. Da Rhodium häufig mit anderen Platinmetallen koexistiert, ist vor der Gewinnung eine genaue Bestimmung seines Gehalts und seiner Zusammensetzung unerlässlich.
Der Gewinnungsprozess erfolgt typischerweise mittels hydrometallurgischer Verfahren, darunter Königswasserauflösung, Lösungsmittelextraktion und selektive Fällung. International entwickelte Spezialextraktionsmittel trennen Rhodium aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften effektiv von anderen Edelmetallen.
In den Raffinationsstufen werden überwiegend elektrolytische Raffinations- oder chemische Reduktionsverfahren eingesetzt, um hochreines Rhodiummetall zu gewinnen. Die technische Herausforderung bei der Rhodiumrückgewinnung liegt in seiner hohen chemischen Inertheit, die hohe Temperaturen, Drücke oder spezielle Katalysatoren für eine effektive Auflösung und Verarbeitung erfordert.
Der Rückgewinnungsprozess des Edelmetalls Palladium beginnt mit einer Ansäuerungsvorbehandlung. Dabei wird der pH-Wert der Abfallflüssigkeit auf einen Wert zwischen 2 und 3 eingestellt, um Palladiumionen aus komplexen Verbindungen zu lösen. Anschließend erfolgt eine Flüssig-Flüssig-Extraktion unter Zugabe des organischen Lösungsmittels Trioctylamin. Palladium überträgt selektiv Palladiumionen aus der wässrigen in die organische Phase.
Die Mischung wird dann 30 Minuten lang bei einer konstanten Temperatur von 25 °C gerührt, wodurch eine Extraktionseffizienz von über 95 % erreicht wird. Beim Strippprozess werden mithilfe einer Thioharnstofflösung Palladiumionen aus der organischen Phase zurück in die wässrige Phase überführt, wodurch das Palladium von einigen zehn ppm in der ursprünglichen Abfallflüssigkeit auf mehrere tausend ppm konzentriert wird.
Die chemische Reduktion erfolgt in einem temperaturgeregelten Reaktor. Wasserstoffgas wird langsam in die Palladiumionenlösung eingeleitet, wobei ein strenger Temperaturbereich von 60–80 °C eingehalten wird. Ausgefälltes metallisches Palladium bildet sich als dunkelgraues Pulver. Nach Auflösung, Rekristallisation und elektrolytischer Raffination erreicht das Endprodukt eine Reinheit von 99,99 %.
Der Rückgewinnungsprozess des Edelmetalls Iridium erfordert äußerst präzise Arbeitsabläufe, da Iridium zu den korrosionsbeständigsten Metallen der Welt zählt. Das Verfahren beginnt mit einer sorgfältigen Sortierung und Bewertung der Schrottmaterialien, um den Iridiumgehalt und den Verunreinigungsgrad zu bestimmen.
Bei der Vorbehandlung wird iridiumhaltiger Schrott auf eine Partikelgröße von 100–200 Mesh pulverisiert, wodurch seine Reaktionsoberfläche vergrößert wird. Anschließend erfolgt eine Hochtemperatur-Oxidationsröstung bei 800–900 °C, um das Iridium in eine besser lösliche Oxidform umzuwandeln.
Die Lösungsphase erfolgt in einem Autoklaven unter Verwendung von Königswasser oder gemischten Säuren bei hohen Temperaturen und hohem Druck. Dieser Prozess kann 24–48 Stunden dauern. Die resultierende Lösung wird einer mehrstufigen Filtration unterzogen, um unlösliche Verunreinigungen zu entfernen.
In der Reinigungsphase werden Ionenaustauscherharze oder Lösungsmittelextraktionstechnologie eingesetzt, um Iridiumionen selektiv abzutrennen. Schließlich wird durch Ammoniumsalzfällung oder Hochtemperatur-Wasserstoffreduktion hochreines Iridiummetallpulver gewonnen. Durch weiteres Schmelzen entstehen Iridiumbarren.
Der Edelmetall-Goldrecyclingprozess beginnt mit einem Online-Termin, bei dem Angaben wie Goldart und geschätztes Gewicht gemacht werden. Anschließend erfolgt eine Prüfung mit einem Spektrometer zur Messung der Reinheit und einer hochpräzisen elektronischen Waage zur Gewichtsbestimmung. Dabei wird sichergestellt, dass alle Geräte professionell kalibriert sind.
Nach der Prüfung wird ein Recyclingangebot basierend auf den Ergebnissen und den aktuellen Marktpreisen erstellt. Wird das Angebot angenommen, wird die Transaktion mit einer unterzeichneten Vereinbarung fortgesetzt, in der die Golddetails , der Preis und die Zahlungsmethode angegeben sind.
Die Bezahlung erfolgt gemäß der vereinbarten Methode. Während des gesamten Prozesses sollten Kunden darauf achten, dass die Recycler professionelle Ausrüstung verwenden, das Testverfahren und die Ergebnisse einsehen und sich über die Marktbedingungen informieren, um einen fairen Preis zu erzielen.
Die Rückgewinnung von Gold aus Edelmetallen ist aufgrund der stabilen chemischen Eigenschaften von Gold und etablierter Rückgewinnungstechniken relativ unkompliziert. Um betrügerische Praktiken zu vermeiden, ist es jedoch weiterhin wichtig, legitime Recyclingkanäle zu wählen.
Ein Forschungsteam der australischen Flinders University hat eine revolutionäre Technologie zur Goldgewinnung entwickelt. Durch die Kombination von Trichlorisocyanursäure (einer harmlosen Verbindung, die häufig in Schwimmbaddesinfektionsmitteln enthalten ist) mit Salzwasser entsteht ein Effekt, der Gold auflöst. Speziell entwickelte schwefelreiche Polymere fangen die Goldelemente anschließend präzise ein. Diese Methode ist umweltfreundlicher als herkömmliche Cyanidverfahren und ermöglicht die effiziente Goldgewinnung aus Elektroschrott.
Zu den führenden internationalen Edelmetallrecyclingunternehmen zählen etablierte Firmen wie Johnson Matthey (Großbritannien), Heraeus (Deutschland), Umicore (Belgien) und Dongsheng Precious Metals Recycling aus Hongkong . Diese Unternehmen verfügen über eine lange Geschichte und fortschrittliche technologische Expertise. Sie bieten in der Regel umfassende Dienstleistungen rund um das Recycling, die Raffination und den Handel von Edelmetallen an, die durch internationale Zertifizierungen und Qualitätssicherungssysteme abgesichert sind.
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