Industrieabwässer als Quelle für Seltenerdmetalle

LCD-Displays, Solarzellen, Batterien und Katalysatoren haben eines gemeinsam: Sie funktionieren nicht ohne Seltenerdmetalle. Doch die Lagerstätten dieser wirtschaftlich bedeutenden Rohstoffe sind fast erschöpft und zum überwiegenden Teil in China. Unter Federführung des Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) wird deshalb ein Verfahren entwickelt, um Seltenerdmetalle aus Industrieabwässern zurückzugewinnen.

Wie das IKTS in Dresden mitteilt, stehen vor allem Gallium und Indium im Fokus des Projekts MExEM. Diese Metalle sollen wirtschaftlich und ökologisch aus Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie recycelt werden. Dazu werde aktuell ein kombiniertes Verfahren der Membranextraktion und Elektrolyse erprobt.

Vor der eigentlichen Aufbereitung müssen die Prozesswässer laut IKTS zunächst charakterisiert werden. In einem ersten Schritt werden die Metalle dann mittels selektiver Laugungsverfahren in eine wässrige Lösung überführt und über keramische Membranen aus dem Prozesswasser extrahiert. Die in wässriger Lösung vorliegenden Seltenerdmetalle werden im Anschluss in Reinform elektrochemisch abgeschieden, so die Wissenschaftler.

Der Vorteil des Verfahrens sei, dass selbst Prozesswässer mit sehr geringen Gehalten an Seltenerdmetallen wirtschaftlich aufbereitet werden könnten. Ein weiterer Vorteil ist dem IKTS zufolge, dass das teure und umweltkritische Extraktionsmittel mehrmals eingesetzt werden kann. Dies verbessere im Vergleich mit bisherigen Verfahren die Nachhaltigkeit des Prozesses und spare Geld.

Weitere Verfahren sind geplant

„Das Projekt MExEM will einen messbaren Beitrag zur Verbesserung der Recyclingquote für Seltenerdmetalle leisten“, sagte Burkhardt Faßauer, Projektkoordinator von MExEM. Und weiter: „Die Erschließung zusätzlicher Rohstoffquellen durch Recycling und die Schließung von Stoffkreisläufen sei zwingend erforderlich, um langfristig die Versorgung der deutschen Wirtschaft mit diesen strategischen Rohstoffen zu gewährleisten.“

Das Recyclingverfahren wird derzeit im Labor- und Technikumsmaßstab mit realen Prozesswässern der Nickelhütte Aue sowie mit Haldenmaterial aus der Freiberger Region getestet. Weitere Verfahren sind geplant, um beispielsweise Tellur, Vanadium und Antimon zurückzugewinnen.

Das Projekt MExEM wird laut IKTS über eine Dauer von drei Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Projektpartner sind die Unternehmen Andreas Junghans – Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung, G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft, Nickelhütte Aue sowie die Standortentwicklungs- und -verwaltungsgesellschaft Saxonia und die Westsächsische Hochschule Zwickau.