Selektive Extraktion von Molybdän mit Cyanex 272 und Cyanex 600: Charakterisierung der organischen Phase zur optimierten Prozessführung

Der steigende Bedarf an Metallen für moderne technische Anwendungen erfordert die Entwicklung und Optimierung von Verfahren zur Rückgewinnung und zum Recycling dieser wertvollen Metalle. Die Bedeutung hydrometallurgischer Verfahren, z. B. unter Einsatz der Flüssig-Flüssig-Extraktion, aus Rohstoffquellen mit niedrig konzentrierten Wertelementen nimmt dabei stetig zu. Sie ermöglichen eine effiziente Rückgewinnung von Metallen sowohl aus industriellen Abwässern oder aber auch aus festen Sekundärrohstoffen und tragen zudem zu einer Reduzierung der Umweltbelastung durch alte Haldenmaterialien bei. Ein typisches Beispiel für diese Materialien stellt der Theisenschlamm dar, welcher bis 1990 im Rahmen der Aufbereitung von Kupferschiefer im Schachtofen als Abfallprodukt (220000 t) anfiel. Dieser enthält neben Elementen wie Kupfer und Zink auch signifikante Mengen an anderen Wertmetallen (Molybdän, Rhenium, Cobalt). Die komplexe Zusammensetzung des Materials, die Anwesenheit von umweltrelevanten Störelementen und der hohe Anteil an organischen Verbindungen erfordert ein mehrstufiges Verfahren, um die Metalle aufzukonzentrieren und mit notwendiger chemischer Reinheit zu gewinnen.
Im vorliegenden Beitrag wird die selektive Extraktion von Molybdän aus sauren Lösungen unter Einsatz der kommerziellen Extraktionsmittel Cyanex 272 und Cyanex 600 betrachtet. Dabei werden die in der organischen Phase gebildeten Komplexe durch vielseitige moderne, analytische Methoden (NMR, FTIR, Raman, MS) charakterisiert und diskutiert. Ein besseres Verständnis für diese bisher unzureichend untersuchten Extraktionssysteme ist ebenso hinsichtlich des Auftretens dritter Phasen hilfreich. In Kombination mit den optimierten technischen Parametern zur selektiven Abtrennung und Anreicherung des Molybdäns erfolgt eine Übertragung in einen kontinuierlich geführten Prozess.