Recycling von Theisenschlamm aus dem Mansfelder Hüttenprozess
Forschungsprojekt im BMBF-Förderprogramm r4
| Der Theisenschlamm, ein Abfallprodukt der Kupferschieferverhüttung im Mansfelder Land, enthält wirtschaftsstrategische Spurenelemente wie Germanium oder Rhenium. |
| Foto: UFZ/ Birgit Daus |
Der sogenannte Theisenschlamm ist ein Abfallprodukt der ehemaligen Kupferschieferverhüttung im Mansfelder Land in Deutschland. Von diesem Material wurden zwischen den Jahren 1978 bis 1990 etwa 220 000 Tonnen auf Halden deponiert. Neben den Hauptkomponenten Zink, Blei, Kupfer und Zinn enthalten die Schlämme vor allem wirtschaftsstrategische Spurenelemente wie Germanium oder Rhenium. So zum Beispiel kommt Germanium in den Bereichen Glasfasertechnik und Infrarotoptik zum Einsatz, während man Rhenium unter anderem als Komponente moderner Legierungen, aber auch in Platin-Rhenium-Katalysatoren nutzt. Das Recycling von Theisenschlamm stellt die Wissenschaft vor allem wegen seiner komplexen chemischen Zusammensetzung vor eine große Herausforderung.
Das r4-Projekt hat das Ziel, ein praxisreifes Verfahren zu entwickeln, das auch für ähnliche, sehr feinkörnige sulfidische Materialien eingesetzt werden könnte. Dafür sollen die Wertstoffe zuerst mit Hilfe einer mineralselektiven Biolaugung aus dem Haldenmaterial in eine wässrige Phase überführt werden. Um sie anschließend aus der flüssigen Phase abtrennen und anreichern zu können, erforschen die Wissenschaftler am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) gemeinsam mit ihren Projektpartnern verschiedene technische Ansätze. Dazu gehören Verfahren der Fällung, Membrantrennung, der klassischen Solventextraktion und der Bio-Solventextraktion mit Metallophoren – also Komplexbildner für ausgewählte Metallionen. Der Fokus am HIF liegt vor allem auf der Gewinnung der Elemente Germanium, Rhenium, Antimon, Molybdän und Kobalt mittels Solventextraktion.
Das Projekt „Theisenschlamm“ ist Teil des Förderschwerpunktes „r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ im Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA)“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.
Projekttitel: Gewinnung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe aus Stäuben der Kupferherstellung (Theisenschlamm)
Projektpartner:
- Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
- Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
- TU Bergakademie Freiberg
- G.E.O.S. Freiberg
- Biotechnology Research and Information Network AG
- adelphi research gemeinnützige GmbH
- Nickelhütte Aue GmbH
Laufzeit: 1. Februar 2015 – 31. Januar 2018
Koordination: Dr. Birgit Daus | Department Analytische Chemie am UFZ
Fördervolumen: 1,6 Millionen Euro
Förderkennzeichen: 033R137
Fördermaßnahme: r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe
