MExEM: Forscher nutzen industrielle Abwässer als Rohstoffquelle für Hightech-Produkte

Seltene Erden gewinnt das Projektteam von „MExEM“ aus industriellen Abwässern zurück. Die sieben Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft setzen auf einen Mix bekannter und neuer Verfahren, den sie effizient und wirtschaftlich gestalten. Mit der neuen Technologie sollen vor allem Gallium und Indium recycelt werden. Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme „r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ gefördert. „r4“ sichert Hightech-Ressourcen und damit Zukunft.

Seltenheiten im Abwasser

Die Recyclingquote seltener Metalle in Europa ist derzeit minimal. Die für Hightech benötigten Minerale können nur zu etwa einem Prozent zurückgewonnen werden. Doch auch, wenn beispielsweise Abwässer aus der Industrie eine gute Recyclingquelle darstellen – für Unternehmen ist dies derzeit nicht wirtschaftlich. Die Konzentration der Metalle ist sehr niedrig, und die Recyclingverfahren sind aufwendig und kostenintensiv. Die wertvollen Ressourcen gehen dem Rohstoff-Markt bisher verloren.

Das will das Projektteam von „MExEM“ ändern. Der Verbund aus Partnern von Forschungseinrichtungen und Metall- und Recyclingunternehmen entwickelt und erprobt eine Recycling-Technologie, mit der wirtschaftsstrategische Metalle auch aus niedrigkonzentrierten Prozesswässern recycelt werden können. Mit Hilfe eines kombinierten Verfahrens sollen insbesondere die schwierig nutzbaren Rohstoffpotenziale erschlossen werden. Neben den niedrigkonzentrierten Prozesswässern der metallverarbeitenden Industrie nehmen die Projektpartner auch Bergbaurückstände als Rohstoffquelle ins Visier.

Recycling in zwei Schritten

Laborutensilien

Wertstoffe in Abwässern: „MExEM“ erforscht dafür ein neues Recycling-Verfahren.

Fraunhofer IKTS

Damit aus Abwässern und Rückständen wieder wertvolle Rohstoffe werden, kombiniert „MExEM“ selektive Aufbereitungstechniken. Es nutzt hochbeständige keramische Membransysteme und nachgeschaltete elektrochemische Abscheidung. In einem ersten Schritt ist es das Ziel, eine keramische Extraktionsmembran zu entwickeln, die die Wertstoffe trennt. Dazu braucht es auch geeignete Trennmittel, die ausgewählt und angepasst werden. Liegen nach der Trennung die jeweiligen Elemente in wässriger Lösung vor, erfolgt der zweite Schritt: Die elektrochemische Abscheidung. Am Ende erscheinen die Rohstoffe in Reinform.

Testlauf in der Industrie

Die entwickelte Verfahrenskette soll im Technikumsmaßstab errichtet und erprobt werden. Um die Funktionsfähigkeit der zu entwickelnden Verfahrensschritte zu etablieren, soll das Verfahren mit realen Prozesswässern der „Nickelhütte Aue“ getestet werden. Dieser Projektpartner hat sich auf das Recycling metallischer Rohstoffe spezialisiert.

Das Projekt will einen messbaren Beitrag zur Verbesserung der Versorgungssicherheit vor allem für die strategischen Metalle Gallium und Indium sowie gegebenenfalls für Tellur, Vanadium und Antimon leisten. Das Verbundprojekt wird in enger Zusammenarbeit durch die Unternehmen „Andreas Junghans Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung GmbH & Co. KG“, „G.E.O.S Ingenieurgesellschaft mbH“, „Nickelhütte Aue GmbH“, „SAXONIA Standortentwicklungs- und -verwaltungsgesellschaft mbH“ sowie durch die Forschungseinrichtungen Fraunhofer IKTS und Westsächsische Hochschule Zwickau bearbeitet. Das Konsortium wird weiterhin durch den Partner Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) unterstützt.