Zu schade zum Entsorgen: Seltene Erden in Industrierückständen

von | 11. Feb 2022 - 13:45 | Technologien

US-Forscher stellen ein umweltfreundliches und effizientes Verfahren vor, um Seltene Erden aus verschiedenen Abfallarten zu recyceln. 

Wissenschaftlern der US-amerikanischen Rice University ist es gelungen, aus gleich mehreren Arten von Abfällen wertvolle Seltene Erden zu gewinnen: Aus Kohleflugasche, einem Nebenprodukt von Kohlekraftwerken, giftigen Bauxitrückständen, auch Rotschlamm genannt, die bei der Aluminiumproduktion zurückbleiben, sowie aus Elektronikschrott. Das Forschungsteam um Chemiker James Tour und Postdoktorand Bing Deng nutzte das Verfahren „Flash Joule Heating“, um die Seltenerdmetalle herauszulösen. Dabei wurden die Ausgangsmaterialien mit Ruß gemischt und durch einen starken Stromstoß innerhalb einer Sekunde auf 3.000 Grad erhitzt. Die gewonnene Ausbeute an Seltenen Erden ist nach Angaben von Tour so hoch, dass es für Hersteller wirtschaftlich wäre.

Die vielversprechende Methode funktioniere gleichermaßen für verschiedenste Abfälle, von denen jährlich Millionen an Tonnen anfallen, sagte Bing. Wie scinexx berichtet, werden Kohleflugasche und Bauxitschlamm kaum als Quellen von Seltenerdmetallen genutzt. Dabei enthalten diese Materialien signifikante Anteile besonders gefragter Elemente wie Ytterbium, Neodym, Terbium, Europium und Dysprosium. Um die Seltenen Erden aus den Abfallprodukten zu gewinnen, müssen jedoch bislang Methoden eingesetzt werden, die als umweltschädlich und wenig effizient gelten.

Das Verfahren der Rice-Forscher ist nach eigenen Angaben umweltfreundlicher. Zum einen werde viel weniger Energie verbraucht. Zum anderen sei – anders als in der Industrie üblich – keine hochkonzentrierte Säure nötig, um die Abfälle auszulaugen. Das Rice-Verfahren nutze nur geringe Mengen schwacher Salzsäure und erziele damit dennoch höhere Ausbeuten an Seltenen Erden. Die Forscher veröffentlichten ihre Studie im Fachjournal Science Advances.

Das Recycling von Seltenen Erden könnte weltweit an Bedeutung gewinnen, weil die Nachfrage nach den kritischen Rohstoffen stetig wächst, ihre Verfügbarkeit jedoch begrenzt ist. Erst kürzlich berichteten wir über neue Forschungsansätze, strategische Rohstoffe aus Bergbauabfällen und Abwasser zurückzugewinnen.

Photo: iStock/supitchamcsdam

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