Begehrte Metalle aus alten Lampen

Von Bernd Schlupeck

Wissenschaftler in Sachsen haben ein chemisches Verfahren entwickelt, um Seltene Erden kostengĂŒnstig aus LeuchtstoffschlĂ€mmen der Lampenproduktion und Leuchtstoffpulver alter Röhren zu gewinnen. Seltene Erden sind nicht unbedingt seltene, aber oft teure Rohstoffe, die in nahezu allen Hochtechnologieprodukten Verwendung finden.

„So, das ist jetzt der RĂŒhrkessel, wo die Leuchtstoffe aufbereitet werden.“

Peter Fröhlich, Chemiker an der Bergakademie Freiberg deutet auf einen 20-Liter-Kessel aus Glas. Das HerzstĂŒck des Aufbereitungsreaktors ist eingespannt in ein GerĂŒst aus Aluminium, das vom Boden bis zur Decke des Labors reicht. Im Kessel enden SchlĂ€uche von zwei glĂ€sernen BehĂ€ltern, die ĂŒber dem Kessel hĂ€ngen und SalzsĂ€ure enthalten. Auf dem Kessel drauf sitzt ein RĂŒhrer samt Motor. FĂŒr die Aufbereitung werden LeuchtschlĂ€mme aus der Produktion von Neonröhren in den Reaktor geschĂŒttet und nach und nach SalzsĂ€ure aus den Trichtern zugegeben. Fröhlich:

„Das Ganze wird intensiv gerĂŒhrt und bei diesem Prozess werden die Seltenen Erden freigesetzt, gehen also in Lösung. Danach folgt ein mehrstufiger Prozess, in dem wir die Seltenen Erden sehr rein gewinnen können.“

Was der Wissenschaftler so kurz und knapp zusammenfasst, ist das Ergebnis von zwei Jahren Forschung und hört auf den Namen SepSELSA – die Separation Seltener Erden aus entsorgungspflichtigen LeuchtstoffabfĂ€llen in Sachsen. Ziel des Verfahrens: Die begehrten Metalle in möglichst wenigen Schritten, so rein und gĂŒnstig wie möglich aus ProduktionsabfĂ€llen und Leuchtpulvern alter Neonröhren herausholen. Zuallererst haben sich die Forscher die Seltenen Erden in ProduktionsabfĂ€llen vorgenommen. Die kommen als LeuchtschlĂ€mme vom Projektpartner Narva Lichtquellen und enthalten bis zu 22 Prozent Seltene Erden: Vor allem das fĂŒr die Farbe GrĂŒn verantwortliche Yttrium, und das fĂŒr die Farbe Rot verantwortliche Europium interessiert die Forscher. Um daran zu kommen, nutzen die Wissenschaftler aus, dass sich verschiedene Stoffe in SĂ€ure unterschiedlich gut lösen.

„Also das können Sie sich so vorstellen“, erklĂ€rt Martin Bertau, Professor am Institut fĂŒr Technische Chemie. „Wenn Sie Kochsalz in Wasser geben, dann löst das Salz sich auf. Wenn man ein Leuchtstoff in Wasser gibt, passiert erst mal nichts. Wenn man jetzt eine SĂ€ure dazu gibt – Leuchtstoff ist ja ein Multikomponentengemisch – , dann kann diese SĂ€ure, so wie das Wasser das Kochsalz, Teile dieses Leuchtstoffgemisches angreifen und löst dann genau diese Teile heraus. Und die nicht-löslichen Bestandteile werden abfiltriert.“

Das Leuchtstoffgemisch wird danach weiter aufgetrennt und getrocknet. Am Ende liegen Yttrium und Europium in einer Sauerstoffverbindung vor, die in die Produktion fĂŒr neue Leuchtstoffröhren zurĂŒckgeht. Klingt einfach. Aber:

„Problem ist immer, wenn ich eine SĂ€ure habe; SĂ€ure kostet viel Geld in der Chemieindustrie. Dann muss ich zusehen, dass ich die SĂ€ure handhabe wie ein kostbares Gut. Deswegen haben wir ein Verfahren entwickelt, wo wir die SĂ€ure zurĂŒckgewinnen können, und zwar in der AusgangsstĂ€rke.“

Das ist der Clou, wenn man so will. SalzsĂ€ure, die nicht mit einem Leuchtstoff reagiert hat, wird anschließend ĂŒber eine Membran abfiltriert und fĂŒr eine weitere Behandlung wieder in die glĂ€sernen Trichter gefĂŒllt. Das spart eine Menge Geld – etwa 160 Euro kostet eine Tonne reine SalzsĂ€ure – und macht das Verfahren wirtschaftlich. Inzwischen lĂ€uft eine großtechnische Anlage beim Projektpartner FNE Entsorgungsdienste Freiberg. Hier werden bis zu 150 Kilogramm LeuchtstoffschlĂ€mme pro Tag aufgearbeitet.

Quelle: http://www.deutschlandfunk.de/seltene-erden-begehrte-metalle-aus-alten-lampen.676.de.html?dram:article_id=319654

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