Rückgewinnung von Seltenerdmetallen aus Prozesswässern
Forschungsverbund startet das Projekt MExEM: Entwickelt und erprobt wird ein kombiniertes Verfahren der Membranextraktion und Elektrolyse.
Koordiniert wird das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS. Partner sind: Andreas Junghans – Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung GmbH & Co. KG, G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH, Nickelhütte Aue GmbH, Saxonia Standortentwicklungs- und -verwaltungsgesellschaft mbH sowie Westsächsische Hochschule Zwickau.
Ziel von MExEM ist es, aus Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie die strategisch wichtigen Metalle Gallium und Indium durch robuste keramische Membransysteme wie Filter und Extraktoren selektiv aufzubereiten und anschließend elektrochemisch abzuscheiden. Hierzu wird eine komplexe Verfahrenskette am Fraunhofer IKTS entwickelt und im Labor- und Technikum-Maßstab mit realen Prozesswässern der Nickelhütte Aue sowie mit Haldenmaterial aus der Freiberger Region erprobt. Perspektivisch sollen auch Verfahren zur Rückgewinnung von Tellur, Vanadium und Antimon entwickelt und getestet werden.
Die Prozesswässer werden zunächst charakterisiert, um geeignete Extraktionsmittel und keramische Membransysteme zu entwickeln. In einem ersten Prozessschritt werden die Metalle mittels selektiver Laugungsverfahren in eine wässrige Lösung überführt und mittels keramischer Membranen aus dem Prozesswasser extrahiert. Durch Rückextraktion lassen sich die kostenintensiven und umweltkritischen Extraktionsmittel in den Hauptprozess zurückführen. Die in wässriger Lösung vorliegenden Seltenerdmetalle können dann über eine elektrochemische Abscheidung in Reinform gewonnen werden. „Das Projekt will einen messbaren Beitrag zur Verbesserung der Recyclingquote für Seltenerdmetalle von derzeit nur zwei Prozent leisten“, erklärt Dr. Burkhardt Faßauer vom Fraunhofer IKTS. Mit dem Verfahren könnten selbst Prozesswässer mit sehr geringen Gehalten an Seltenerdmetallen zu wirtschaftlich interessanten Rohstoffquellen werden.
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