"Damit sind wir auf dem besten Weg, unser Ziel von 4000 t pro Jahr zu erreichen, und es laufen bereits intensive Gespräche über die Verwendung der zurückgewonnenen Materialien sowie über die Pläne zur weiteren Ausweitung der Technologie."
Die Royal Mint ist das älteste Unternehmen Großbritanniens. Mit einer zeitgemäßen Nachhaltigkeitsethik im Zentrum einer langfristigen Strategie hat es in eine äußerst vielversprechende Technologie investiert, diese verbessert und skaliert, die für die Rückgewinnung von Edelmetallen und anderen Materialien aus elektronischem Abfall eingesetzt wird.
Elektronikschrott ist einer der am schnellsten wachsenden Abfallströme weltweit, so Statista. Mit 62 Millionen metrischen Tonnen, die 2022 anfielen, hat sich das Volumen an entsorgtem elektronischem Material seit 2010 fast verdoppelt. Da prognostiziert wird, dass die Menge an Elektronikschrott bis 2030 80 Millionen metrische Tonnen übersteigen wird, ist eine verbesserte Infrastruktur für Recycling und Rückgewinnung von entscheidender Bedeutung.
Ein Unternehmen, das sich dieser Herausforderung stellt, ist The Royal Mint, das älteste Unternehmen Großbritanniens. Mit einer zeitgemäßen Nachhaltigkeitsethik im Zentrum einer langfristigen Strategie hat es in, verbessert und skaliert eine äußerst vielversprechende Technologie investiert, die für die Rückgewinnung von Edelmetallen und anderen Materialien aus Elektronikschrott eingesetzt wird.
Eine neue Lösung zur Rückgewinnung von Edelmetallen zeigte großes Potenzial, aber nur, wenn sie entwickelt, skaliert und feinabgestimmt werden konnte, um kommerzielle Volumina zu erreichen.
Es wurde eine Rockwell Automation-Lösung installiert, die Folgendes umfasste:
- PlantPAx® Dual Channel Input Stop (DCS)
- Bediener-Workstation (OWS), Engineering-Workstation (EWS)
- Umfassendere Infrastrukturarbeiten
- Gold wurde im ersten Durchlauf extrahiert
- 500 t Elektroschrott bereits verarbeitet, Ziel von 400 t für das Geschäftsjahr 24/25 übertroffen
- Die Anlage hat ihr kommerzielles Potenzial bewiesen und wird nun an anderen Standorten eingesetzt werden
Herausforderung
Zu Beginn des Projekts existierte die vom kanadischen Unternehmen Excir entwickelte Extraktionstechnologie nur in Form eines Prototyps, sodass eine erhebliche weitere Entwicklung und Skalierung erforderlich war, um das Ziel der Royal Mint von 4000 t pro Jahr zu erreichen. Diese technologischen und verfahrenstechnischen Hürden wurden durch einen streng kontrollierten Zeitplan und Investitionen noch verschärft.
„Das war nie ein einfaches Projekt“, erklärt Phil Hadfield, Geschäftsführer von Rockwell Automation UK. „Wir wussten, dass es mehrere Herausforderungen gab, von denen wir einige nicht beeinflussen konnten, aber wir wussten, dass unser hochqualifiziertes Prozess-Technik-Team und unsere Familie eng integrierter Technologien den Extraktionsprozess unter strenge Kontrolle bringen würden, und sobald dies etabliert war, würde die weitere Entwicklung und die endgültige Skalierung etwas einfacher sein.“
Lösung
In der neuen EdelmetallrückgewinnungsAnlage der Royal Mint werden die Leiterplatten über eine Förderanlage in einen Reaktor geführt, und der entstehende Schlamm wird dann in einem streng kontrollierten Fällungsprozess mit speziellen chemischen Verfahren getrennt, sortiert und gefiltert, um geschmolzenes Gold und andere Edelmetalle aus gemischten Materialien zu extrahieren.
Die einzigartige Chemie extrahiert 99 % des Goldes aus E-Schrott, und wichtig ist, dass dieser Prozess bei Raumtemperatur und nicht durch Schmelzen bei hohen Temperaturen stattfindet.
Und es geht nicht nur um Edelmetalle. Jeder Teil einer Leiterplatte kann erfasst werden, sogar das Nebenprodukt aus Glasfaser wird „entbromt“ – das heißt, das gefährliche Bromid wird entfernt – als integrierter Bestandteil der Kreislaufwirtschaft der Münze und der damit verbundenen Netto-Null-Pläne.
Das Lifecycle Services-Team von Rockwell Automation lieferte eine vollständige Prozesssteuerungslösung auf Basis des PlantPAx® Dual Channel Input Stop Systems, das die Integration von der Fertigungsbereich-Instrumentierung bis zum Vorstand ermöglicht und kontextualisierte Berichte liefert, die Einblicke in Maßnahmen zur Optimierung der Produktion bieten.
Das PlantPAx® Dual Channel Input Stop wird weltweit eingesetzt, um Unternehmen dabei zu unterstützen, bessere und schnellere Prozesssteuerungsentscheidungen zu treffen. Dadurch können sie nicht nur schneller auf lokale Prozessvariablen, sondern auch auf sich ändernde Spezifikationen reagieren, die oft durch Kundenanforderungen bedingt sind.
PlantPAx® erwies sich als ideal für dieses Projekt, da es sich an das Wachstum und die Entwicklung des Prozesses anpassen lässt. Außerdem verbindet es die verschiedenen Anlagen in der komplexen Fabrik und steuert sie an einem Ort über eine Schnittstelle, die den Ingenieuren der Münzanstalt vertraut ist, da sie seit mehr als 20 Jahren mit Rockwell Automation zusammenarbeiten.
"Die Systemarchitektur ermöglicht es verschiedenen Anbietern, unterschiedliche Teile der Anlage zu fertigen und diese dann einfach zusammenzustecken, um eine werksweite Infrastruktursteuerung zu erhalten, wenn sie in Betrieb ist", so Hadfield. "Dadurch entfallen die unterschiedlichen Steuerungssysteme, die man bei solchen Projekten oft hat, und es werden Optimierungsverbesserungen wie gemeinsame Anmeldungen, Veränderungsmanagement, Alarmverwaltung, Datenprotokollierung und mehr sichtbar über die gesamte Anlage hinweg bereitgestellt, was dazu beiträgt, die Gesamtbetriebskosten zu senken."
Ergebnis
Trotz aller anfänglichen Unsicherheiten und der zahlreichen Prozessvariablen waren die Ingenieure aller beteiligten Parteien begeistert, als das System beim ersten Durchlauf, in großem Maßstab und ohne Erkenntnisse aus einer Zwischenpilotphase, Gold lieferte.
Tony Baker, Director of Manufacturing Innovation bei The Royal Mint, sagt: „Nach so vielen anfänglichen Herausforderungen sind wir froh, dass alles nach Plan läuft. Tatsächlich haben wir unser Ziel für 2024/25 von 400 t bereits übertroffen, als wir Anfang dieses Jahres 500 t erreichten.
„Wir verfeinern die Prozesse und optimieren die Parameter noch, aber wir erzielen eine wirklich gute Materialtrennung neben effizienteren Vor-, Parallel- und Nachprozessen. Der Erfolg des Projekts ist auf eine Kombination mehrerer Faktoren zurückzuführen, die durch die Art und Weise, wie alle zusammengearbeitet haben, um die Herausforderungen zu bewältigen, unterstützt wurde.
„Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Rockwell Automation und die Bereitstellung seiner Dual Channel Input Stop-Lösung ermöglichen es uns, die technische Machbarkeit der Technologie für den Betrieb im großen Maßstab zu demonstrieren.“
Veröffentlicht 27. November 2024
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