Gold, Silber, Gadolinium, Neodym… alles geht den Bach hinunter

Gewinnung seltener und kostbarer Metalle mittels Elektrolysesystemen

Abwässer und Klärschlamm enthalten auch seltene und kostbare Metalle. Da die Kosten der Wertstoffgewinnung höher liegen als ein zu erzielender Erlös dieser Metalle, lohnt sich die Rückgewinnung (noch) nicht. Mittels Galvanotechnik lassen sich die Edelmetalle und Nichtedelmetall in mittleren bis hohen Elektrolytkonzentrationen gewinnen. Dabei gilt: Je grösser die Oberflächen der Kathoden, desto höher die Abscheidungsrate des gewählten Metalls.

Vorteile von Ionenaustauscheranlagen mit Elektrolysesystemen

  • Einfache Einrichtung der Systeme
  • Durch Austausch der Kathodensysteme lassen sich andere / zusätzliche Metalle gewinnen
  • Mittels Parallelschaltens der Kathoden / Anoden lassen sich die Resultate optimieren
  • Nachgeschaltete Ionenaustauschsysteme recyceln auch Restkonzentrationen

Knackpunkt Aufwand-/Ertragsverhältnis

Gemäss EWAG enthalten alle Abwässer in der Schweiz ein ansehnliches Volumen an kostbaren und edlen Metallen. Doch trotz fortschreitender Technik lohnt sich eine Ausbeute nicht. So reizvoll die Menge vorhandener Metalle auch ist, in Anbetracht der grossen Menge an belasteten Abwässern wäre die Wiedergewinnung der Metallschätze mit der klassischen Suche nach der Nadel im Heuhaufen.


Auszug der Pressemeldung von Eawag: Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs, Dübendorf

„3 Millionen Franken gehen als Gold und Silber bachab

Jährlich gehen in der Schweiz Gold und Silber im Wert von je rund 1,5 Mio. Franken via Abwasser und Klärschlamm verloren. Das deckt eine soeben publizierte Studie der Eawag auf. Ein Recycling lohnt sich bisher allerdings nicht. Für die Umwelt sind die Konzentrationen keine Gefahr. Doch die Arbeit förderte auch zu anderen Elementen im Abwasser Überraschendes zu Tage, etwa zu Seltenen Erden wie Gadolinium oder dem Schwermetall Niob.

Laufend werden in der Hightech-Industrie oder der Medizin mehr Spurenelemente genutzt. Zum Beispiel das Übergangsmetall Tantal oder das Halbmetall Germanium in elektronischen Bauteilen, Niob und Titan in Legierungen und Beschichtungen oder Gadolinium als Röntgenkontrastmittel und für Leuchtfarben. Doch wo all diese Elemente landen, wenn sie ihren Dienst einmal getan haben, ist noch kaum untersucht. Vieles – wenn auch nicht alles – gelangt ins Abwasser. Eine Forschergruppe um die Eawag-Umweltchemiker Bas Vriens und Michael Berg haben darum mit 64 Schweizer Kläranlagen erstmals systematisch untersucht, welche Elemente in welchen Mengen mit dem gereinigten Abwasser bachab fliessen oder mit dem Klärschlamm entsorgt werden. Die Studie wurde vom Bundesamt für Umwelt, BAFU, in Auftrag gegeben.

1070 Kilogramm Gadolinium

Interessant ist die Umrechnung der Konzentrationen auf den täglichen Pro-Kopf-Umsatz der jeweiligen Elemente in der Schweizer Bevölkerung. Dieser reicht von wenigen Mikrogramm (z.B. Gold, Indium, Lutetium) über einige Milligramm (z.B. Zink, Scandium, Yttrium, Niob, Gadolinium) bis zu mehreren Gramm (z.B. Phosphor, Eisen, Schwefel). Das scheint auf den ersten Blick wenig, doch hochgerechnet auf die Schweiz und das ganze Jahr kommen die Forscher dann auf beträchtliche Mengen, etwa 3000 kg Silber, 43 kg Gold, 1070 kg Gadolinium, 1500 kg Neodym oder 150 kg Ytterbium…“

Eawag
Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs
Überlandstrasse 133
CH-8600 Dübendorf

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