Mit der Rückgewinnung sogenannter Begleitmetalle aus industriellen Stoffströmen befasst sich das neue Christian Doppler Labor an der Montanuniversität Leoben. Spezialmetalle wie Indium, Vanadium, Molybdän, aber auch Silber können nicht nur aus ausrangierter Elektronik recycelt werden, sondern auch aus Zwischen- und Nebenprodukten der Industrie. Genau hier setzt man in Leoben an.
Wir reden von Begleitmetallen, die nicht die Masse der Stoffströme ausmachen, sondern nur in geringer Menge darin vorkommen“, erläutert der Leiter des Christian Doppler Labors, Stefan Steinlechner. „Wir wollen sie abtrennen, weil sie entweder wertvoll sind oder weil sie bei der Deponierung oder der Wiederverwertung stören.“
Als Beispiel nennt Steinlechner das Element Indium: „Indium ist zu fast 100 Prozent ein Nebenprodukt der Zinkgewinnung. Es kommt in geringen Mengen im Zinkerz vor. Nur wegen des Indiums wird aber nicht mehr Zink erzeugt, die Menge an neu gewonnenem Indium ist also begrenzt.“
Dabei wird das Element dringend gebraucht. Touchscreens werden nämlich meist mit Indiumverbindungen beschichtet. An der Montanuni forscht man allerdings nicht am Recycling des Metalls aus alten Bildschirmen, sondern setzt an der Quelle an. „Wir versuchen, Indium aus Reststoffen der Zinkgewinnung zu extrahieren“, sagt Steinlechner.
Die Anforderungen an die Rückgewinnungstechnik seien, so der Wissenschaftler, bei jedem Stoffstrom anders. Einmal lägen die Stoffe, die man abtrennen möchte, in Form einer Metalllegierung vor, ein anderes Mal seien sie in Schlacken als Oxide zu finden oder befänden sich in einer Lösung. „Das beeinflusst natürlich das Verhalten, wenn ich sie extrahieren möchte.“ Ziel sei immer, so Steinlechner, „ein Produkt zu gewinnen, das irgendjemand anderer braucht“. Das müsse nicht unbedingt ein reines Metall sein.
Konkrete Forschungsprojekte gibt es derzeit mit der voestalpine Stahl GmbH, der Andritz AG und der Leobener Firma ARP Aufbereitungs, Recycling und Prüftechnik GmbH. Gemeinsam mit der voestalpine untersucht das Christian Doppler Labor Begleitmetalle in den Schlacken, die bei der Stahlerzeugung anfallen. Entwickelt werden sollen Verfahren für die Nutzung dieser Metalle, die wertvolle Rohstoffe für andere Industrien darstellen können.
Bei der Andritz AG beschäftigt sich das Team des Christian Doppler Labors mit der Methodenentwicklung, um Störstoffe aus einem metallurgischen Prozess zu entfernen. Und bei ARP sollen Spuren bestimmter Wertmetalle aus einem Rückstand der Edelmetallindustrie gewonnen werden, weil sie bei der Deponierung zu hohen Auflagen und Kosten führen. Die so gewonnenen Elemente könnten dann neu verwendet werden.
„Die Prozesstechnologie ist bei jedem Stoffstrom anders“, schildert Stefan Steinlechner. „Unsere Aufgabe ist es, das Verhalten der Begleitmetalle im jeweiligen Strom zu beschreiben, zum Beispiel in welchen Phasen die Metalle vorliegen und wie sie sich im konkreten Prozess verhalten.“
Die industriellen Partner, so der Laborchef, verfügen über die notwendigen Pilotanlagen. „Aber es fehlt ihnen der erste Schritt, eben die Voraussage, wie die Elemente im Stoffstrom reagieren und wie das Verhalten beeinflusst werden kann, um die Rückgewinnung zu ermöglichen.“ Den liefere das Christian Doppler Labor. „Wir suchen im Labormaßstab nach neuen Erkenntnissen, die werden dann in den Pilotanlagen umgesetzt. Das ist eine hervorragende Synergie.“
Letzteres gelte auch für die Einbettung des Labors mit seinen momentan acht Mitarbeitern in den Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie an der Montanuniversität. „Es ist der größte Lehrstuhl hier in Leoben, er hat rund 70 Mitarbeiter und die bestehende Infrastruktur ist perfekt“, freut sich Steinlechner.
Mehr Informationen:
www.cdl-special-metals.at
Foto: EGAL, OB TABLET ODER HANDY: Touchscreens werden meist mit dem seltenen Metall Indium hergestellt.
Fotocredit: Freisinger
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