iCycle® - Technologie für das Elektroschrott Recycling

Recycling von Elektronik- und Elektroaltgeräten

Der iCycle®-Prozesses ist ein thermochemisches Verfahren zur Stofftrennung, insbesondere von Verbundmaterialien. In sauerstofffreier Atmosphäre werden Kunststoffe und andere organische Bestandteile thermisch zersetzt. Auf diese Weise werden enthaltene Metalle oder Fasern schonend freigelegt, und gleichzeitig heizwertreiche Energieträger in Form von Öl und Gas gewonnen. Diese können für die energetische Eigenversorgung des Prozesses genutzt werden.

Metallrückgewinnung aus  Elektronikschrott

Mit der iCycle®-Technologie können Edelmetalle aus Elektronikschrott und dessen Shredderrückständen rückgewonnen werden. Diese fallen beispielsweise bei der mechanischen Aufbereitung von Altfahrzeugen oder Elektronikschrott an. Obwohl diese Fraktionen noch wertvolle Metalle und Energie enthalten, werden sie derzeit in der Regel thermisch verwertet. 

Durch den iCycle Prozess wird ein ausreichender Aufschluss von Metallen aus Kunststoffen ermöglicht. Das entstehende Gemisch aus Feststoffen (Karbonisat) und Metallen kann direkt in integrierte Kupferhütten eingespeist werden. Bis zu 20 Einzelmetalle können so zurückgewonnen werden.

Gleichzeitig dienen die in den Compositen enthaltenen Kunststoffanteile, die unter den gegebenen Prozessbedingungen in Öl und Gas (Pyrolysegas) umgewandelt werden, als Energieträger für den autarken Betrieb der Anlage und / oder als Quelle wertvoller chemischer Rohstoffe, die in nachgeschalteten Prozessen isoliert werden können (chemisches Recycling).

Anlagen im Industriemaßstab

Fraunhofer UMSICHT verfügt am Standort Sulzbach-Rosenberg über iCycle®-Anlagen vom Technikums- (0,5 kg/h) bis zum Industriemaßstab (70 kg/h).

Zusätzlich steht entsprechende Infrastruktur zur vor- und nachgelagerten Aufbereitung (Downstream Processing) sowie aussagekräftigen Analytik der Einsatzstoffe und Produkte zur Verfügung.

 

 

Merkmale und Anwendung der iCycle®-Technologie

Schematische Darstellung des iCycle-Pyrolysereaktors
Verschiedene WEEE-Einsatzstoffe, die bereits mit iCycle getestet wurden

Besondere Merkmale

  • Patentierter, kontinuierlich betriebener Schneckenreaktor mit optimalen Prozessbedingungen durch permanenten Wandkontakt des Einsatzmaterials, genau einstellbare Verweilzeit und Wärmezufuhr in das Einsatzmaterial
  • Patentiertes kombiniertes Wärmetauschersystem, das die Wärmezufuhr über die Oberfläche des Schneckenreaktors und über das Innere des Schneckenreaktors durch einen zyklischen Sphärenwärmetauscher ermöglicht
  • Verhinderung der Verstopfung des Einsatzmaterials im Wärmetauscher durch indirekte Wärmeübertragung 
  • Verhinderung von Teerbildung und Verstopfung der Kondensationskammern durch innovative Klärungseinheit
  • Schnelles Hochfahren der Temperatur, mit Überspringen der für die Bildung von Dioxinen und Furanen kritischen Temperaturbereiche
  • Hohe Prozessstabilität und Anlagenverfügbarkeit
  • Temperatur von bis zu 700°C, anpassbare Verweilzeit 
  • Flexible Skalierbarkeit von 70 kg/h bis zu > 5t/h
  • Geringe Vorbehandlungsanforderungen

Merkmale und Anwendung der iCycle®-Technologie

Das iCycle® System kann hochflexibel in bestehende Anlagenkonfigurationen, zum Beispiel im Verbund mit Demontage- und Recyclinganlagen von Elektro- und Elektronikaltgeräten eingesetzt werden. Bei neuen Demontage- und Recyclinganlagen für Elektro- und Elektronikaltgeräte lässt sich mit dem iCycle® System der Aufwand an mechanischen Vorbehandlungen deutlich reduzieren.

Fraunhofer begleitet die Einführung industrieller, kommerzieller iCycle® Anlagen durch:

  • Wissenstransfer und Unterstützung bei der Umsetzung und Inbetriebnahme
  • Vermittlung von Kontakten zu Fraunhofer Spin-Offs als Lizenznehmer und Kooperationspartner 
  • Direkte exklusive oder nicht-exklusive Lizenzverträge zum Bau und Betrieb von iCycle®-Anlagen für verschiedene Rohstoffe und Länder 
  • Vermittlung von erfahrenen EPCC-Partnern für Scale-up und Bau von iCycle®-Anlagen

Video zum iCycle®-Prozess