Neue Rohstoffquelle? Vlies zieht Gold und Platin aus dem Abwasser

Biz: Neue Rohstoffquelle? Vlies zieht Gold und Platin aus dem Abwasser

von Wolfgang Kempkens

In Industrieabwässern schwimmen tonnenweise wertvolle Metalle. Ein neuartiger Stoff fängt sie ein.

In den Abwässern von Galvanikbetrieben, die preiswerte Metalle oder andere Werkstoffe mit Chrom oder gar Gold beschichten, schwimmen immer auch Spuren der verwendeten Werkstoffe. Trotz ihres hohen Wertes fließen sie meist in die nächst gelegene Kläranlage, weil die Konzentration oft so gering ist, dass sich die energieaufwändige Aufbereitung der Abwässer nicht lohnt. Auch Leiterplatten- und Chiphersteller könnten wertvolle Rohstoffe wiedergewinnen, wenn ihnen ein preisgünstiges Recyclingverfahren für Metalle im Abwasser zur Verfügung stünde.

Ein solches Verfahren existiert jetzt. Klaus Opwis vom Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West in Krefeld hat mit seinem Team ein Vlies entwickelt, das Edelmetalle ähnlich kraftvoll anzieht wie ein Magnet Eisenspäne. Die Wertstoffe liegen im Abwasser als Ionen vor, also als elektrisch positiv geladene Restatome. Das machen sich die Krefelder zunutze. Sie präparieren das Vlies mit so genannten Polyelektrolyten. Da sie negativ geladen sind, ziehen sie die Ionen an und halten sie per Adsorption fest.

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Industrieanwendung steht noch ausWenn die Kapazität des Vlieses erschöpft ist, es also keine weiteren Ionen binden kann, wird es gegen ein frisches ausgetauscht. Die Wertstoffe im „verbrauchten“ Vlies lassen sich, je nach Art, mit unterschiedlichen Laugen oder Säuren auswaschen. Zuletzt liegen sie als hoch konzentrierte Lösungen vor, aus denen die Metalle durch etablierte Verfahren in reiner Form zurückgewonnen werden können. Wenn es um besonders edle und teure Werkstoffe wie Platin, Gold oder Palladium geht „wird das Textil schlichtweg verbrannt und das Edelmetall aus der Asche gewonnen“, sagt Opwis.

Herkömmliche Abwasseraufbereitungsverfahren verschlingen, so der Wissenschaftler, 40 Prozent des Werts des zurückgewonnen Metalls. Das gelte etwa für das teure Palladium. Opwis beziffert die Kosten für das neue Verfahren auf 15 Prozent des Metallwerts. Bei weniger edlen Werkstoffen ist der Gewinn aber deutlich geringer. Kommerziell genutzt wird das Verfahren noch nicht, weil es noch kein industrielles Verfahren zum Präparieren der Vliese gibt. Es wurde allerdings schon erfolgreich bei einem Leiterplattenhersteller zur Rückgewinnung von Palladium eingesetzt.

In diesem Industriezweig schwimmen in den Abwässern allerdings vor allem Kupfer- und Zinkionen, bis zu 100 Gramm pro Liter. Zink kostet rund zwei, Kupfer gut fünf Euro pro Kilogramm. Allein Galvanikbetriebe transportieren Jahr für Jahr rund eine Million Liter verbrauchte Gold- und Silberbäder in Endlager. Darin sind noch tonnenweise Wertstoffe enthalten.

Vlies zieht gezielt Metalle aus dem WasserDas besondere an dem in Krefeld entwickelten Verfahren: Die Entwickler haben das Kunststück zuwege gebracht, die Polyelektrolyte so fest an Fasern etwa von Baumwolle zu befestigen, dass sie weder vom Abwasserstrom noch von den Waschflüssigkeiten weggerissen werden.

Eine der verwendeten Substanzen ist Chitosan, das aus im Tier- und Pflanzenreich weit verbreiteten Chitin gewonnen wird. So bestehen die braunen Deckflügel des Maikäfers daraus. Chitosan bindet unter anderem Palladium, Silber, Platin und Gold. Besser klappt es allerdings mit einem synthetisch hergestellten „Fänger“, dem Polyvinylamin. Die eingesetzten Polyelektrolyte sind auf Wertstoffe gewissermaßen programmiert. Von Fremdionen, die vielfach in Abwässern vorkommen, lassen sie sich nicht stören. Die schwimmen einfach vorbei.

Die präparierten Textilien sollen auch genutzt werden, um problematische Metalle und Metallverbindungen wie Chromat, Nickel und Kobalt, die die Nutzung als Trinkwasser erschweren, aus dem Grundwasser zu entfernen.

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