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Prof. Christiane Scharf
Leiterin der Abteilung Metallurgie und Recycling

Tel.: 0351 260 - 4429

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Abteilung Metallurgie und Recycling

Wertschöpfungskette Rohstoffe - Metallurgie und Recycling

Nichteisenmetalle (NE-Metalle) sind unverzichtbar für die Wirtschaft hochtechnisierter Industrieländer. Sie werden vielfältig genutzt, zum Beispiel in der Elektrotechnik, dem Maschinen- und Fahrzeugbau sowie im Bausektor. Für einige der NE-Metalle wie Aluminium, Blei oder Kupfer sind bereits viele Recycling- und Gewinnungsverfahren bekannt. Bei anderen NE-Metallen wie Rhenium, Gallium, Indium, Germanium und den Seltenen Erden gibt es noch erheblichen Forschungsbedarf. Die Metalle stecken oft nur in geringen Konzentrationen in primären oder sekundären Rohstoffen und sind daher schwer zu gewinnen.

Die Mitarbeiter der Abteilung Metallurgie und Recycling entwickeln vor allem energieeffiziente und kostengünstige Verfahren für das Recycling solcher Wertelemente aus beispielsweise Elektronikschrotten, Prozessabwässern, Haldenmaterialien oder Prozessstäuben. Darüber hinaus erforschen und optimieren sie auch Verfahren zur nachhaltigen Metallgewinnung aus primären Rohstoffquellen. Dabei untersuchen die Mitarbeiter sowohl hydro- als auch pyrometallurgische Verarbeitungsprozesse. Bei der Entwicklung innovativer Technologien arbeiten die Wissenschaftler interdisziplinär mit den anderen Abteilungen am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie zusammen.


Die Abteilung Metallurgie und Recycling forscht in den Schwerpunkten

  • Solventextraktion (Flüssig-Flüssig-Extraktion)
  • Laugungsprozesse
  • Dialyseprozesse
  • Pyrometallurgische Prozesse
  •   Destillation

Laufende Forschungsprojekte

Foto: CHROMIC (c)HZDR/Norman Kelly ©Copyright: Dr. Norman Kelly

CHROMIC

Die CHROMIC Partner entwickeln chemische und physikalische Verfahren zur Rückgewinnung von Chrom, Vanadium, Molybdän und Niob aus industriellen Abfällen und zwar durch die intelligente Kombina­tionen bestehen­der und neuer Methoden. Die Verfahren werden unter dem Gesichtspunkt der nachhaligen Extraktion von wertvollen und strategisch kritischen Metallen validiert und getestet. Ziel ist es, für diese Metalle eine "Kreislaufwirt­schaft" zu schaffen, in der die Produkte jederzeit ein höchstmögliches Niveau an Funktionalität und Wert erreichen.
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Foto: Theisenschlamm ref. ©Copyright: UFZ/ Birgit Daus

Recycling von Theisenschlamm aus dem Mansfel­der Hüttenprozess

Theisenschlamm, ein Abfallprodukt aus der ehemaligen Kupferschiefer­verhüt­tung im Mansfel­der Land, enthält neben den Hauptkomponen­ten Zink, Blei, Kupfer und Zinn auch bedeutende Gehalte an wirt­schaftsstrategischen Metallen wie Germanium und Rhenium. Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und For­schung geförderten r4-Projekts ist es, ein praxisreifes Verfahren zu entwickeln, mit dem der Theisenschlamm effizient recycelt werden kann.
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Foto: Viele Hightech-Produkte wie Mikroprozessoren sind ohne Seltene Erden undenkbar. ©Copyright: Flickr / Tom Hoyle (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/)

Molekulare Container für die Gewinnung Seltener Erden (SE-FLECX)

Experten aus For­schung und Industrie testen unter Koordination des Helmholtz-Instituts Freiberg für Res­sourcen­tech­no­logie, ob so genannte Calixarene als alternative Extraktions­mittel in industriellen Trenn­verfahren für Seltene Erden eingesetzt werden könnten. Die organischen Makromoleküle sollen die Anreiche­rung der Metalle ­vereinfachen und den Gebrauch von Prozesschemikalien deutlich ­verringern.
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Foto: Glasfaserkabel ref. ©Copyright: Flickr / Vodafone Media (CC BY-ND 2.0)

Germanium aus Glasfaserschrotten

Glasfaserkabel sind das Rückgrat unserer modernen Kommunikations­netze und sie enthalten das seltene Metall Germanium. Die Abtei­lung Metallurgie und Recycling entwickelt nun ein pyrometallurgisches Verfahren, mit dem das Metall kostengünstig und effizient aus den Schrotten, die bei der Herstel­lung der Glasfaserkabel entstehen, zurückgewonnen werden kann.
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Foto: Geschmolzenes Metall ©Copyright: pixabay/skeeze

Recycling von zink- und kupferhaltigen Flugstäuben

Sogenannte Flugstäube entstehen bei der pyrometallurgischen Verarbei­tung von Erzen, wie zum Beispiel bei der Kupfer- oder Zink­verhüt­tung. Sie enthalten wirt­schaftlich wichtige Metalle wie Indium, Gallium, Zinn und andere entsor­gungs­technisch relevante Elemente wie Blei. Ziel des Projekts ist es, eine mobile Recyclinganlage zu entwickeln, um die teilweise bereits deponierten Sekundärrohstoffe und die darin enthaltenen Metalle zu recyceln.
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