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Untersuchungen zur Optimierung der Selektivität bei der Extraktion von Indium durch gezielte Komplexbildung

Göthel, J.

Indium kann sekundärmetallurgisch aus der Prozessierung von Schlacken, Flugstäuben und metallischen Zwischenprodukten aus der Zinkdarstellung gewonnen werden. Eine weitere Möglichkeit der Indiumgewinnung stellt sich in der Aufbereitung von Rückständen des Bergbaus durch Biolaugungsprozesse dar. Höhere Konzentrationen an Eisen und Zink sind in den gewinnbaren Laugen im Vergleich zu sehr niedrigen Indiumkonzentrationen häufig präsent. Ein Trenn- und Aufbereitungsverfahren für die Verarbeitung von hydro-metallurgischen Prozesslösungen und die Gewinnung von Einsatzstoffen aus diesen wird durch Ionenaustauscherharze realisiert. Sowohl kationische als auch anionische feste Ionenaustauscherharze zeigen für Indium in sauren wässrigen Lösungen eine Affinität für die Indiumadsorption. Hinsichtlich der selektiven Adsorption von Indium gegenüber Eisen und Zink mittels festen Anionenaustauschern wurde der Einfluss der selektiven Komplexbildung von Indium durch die Zugabe von Iod in der Form von Kaliumiodid auf die Adsorption untersucht. Als Referenzsystem wurde die Indiumadsorption an festen Kationen-austauscherharzen gewählt. Die selektive Adsorption für Indium wurde aus einer vereinfachten Modelllösung der Biolaugungslösung des „ReMining“-Projektes hinsichtlich der Faktorgrößen des pH-Wertes, der Kaliumiodid- und Indiumadsorption im kleineren Maßstab im Becherglas untersucht. Die bestimmten Optima wurden auf die Prozessierung der realen Biolaugungslösung in Ionenaustauschersäulen angewandt. Indium kann in vergleichbaren quantitativen Mengen sowohl als anionischer Komplex ([InI4]-) von den getesteten Anionenaustauscherharzen A 111 und A 500 als auch von dem Kationenaustauscherharz MTS 9300 als Kation In3+ durch Adsorption aus der Modell- und Biolaugungslösung extrahiert werden. Beide Ionenaustauscher zeigen höchste Selektivitäten gegenüber Eisen, Arsen und Aluminium. Der Vergleich der Konzentrationsverhältnisse von Feed und dem Eluat zeigt, dass Eisen zu ~ 700 Mal mehr wie Indium (Fe/In = ~ 700) im Feed vorhanden ist und nach dem Ionenaustausch ~ 0,7 Mal so viel wie Indium (Fe/In = ~ 0,7) im Eluat verbleibt. Kupfer und Cadmium konnten von dem Anionenaustauscherharz A 111 nicht mit destilliertem Wasser und 0,1 M Schwefelsäure eluiert werden. In der Gesamtbetrachtung der selektiven Adsorption und Eluation von Indium aus der realen Biolaugungslösung ist das Kationenaustauscherharz MTS 9300 dem Anionenaustauscherharz A 111 vorzuziehen.

  • Diploma thesis
    TU Bergakademie Freiberg, 2020
    Mentor: Toni Helbig/Arite Werner

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-32023
Publ.-Id: 32023


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