Elektrochemische Verfahren und Analytik in der Hydrometallurgie

Thema

Für die Gewinnung von werthaltigen Metallen aus Primär- und Sekundärrohstoffen werden am Fraunhofer IKTS hydrometallurgische Prozessketten für hohe Rückgewinnungsraten entwickelt. Die elektrochemische Gewinnung und Reinigung sind dabei ein Teil des Verfahrensbaukastens.

Während die elektrochemische Gewinnung zur groben und selektiven Überführung von metallsalzhaltigen Lösungen in kompakte Metallelektroden genutzt wird, basiert die elektrochemische Reinigung auf der Auflösung von verunreinigten Elektroden und der erneuten Abscheidung in gereinigter Form als Elektrode. Beide Technologien werden beispielsweise für die Gewinnung und Reinigung von Kupfer eingesetzt. Neben Kupfer lassen sich aber auch Elemente wie Nickel, Kobalt, Mangan, Zink, Zinn u.a. (typische Metalle der Oberflächentechnik) aus hydrometallurgischen Prozesswässern zurückgewinnen.

Für eine effiziente Gewinnung können diese Prozesse mit Trenn- und Anreicherungsverfahren – beispielsweise der Elektrodialyse – kombiniert werden. Am Fraunhofer IKTS werden die elektrochemischen Verfahren gezielt in der hydrometallurgischen Prozesskette eingebettet. Die Entwicklung und Optimierung der Verfahren wird durch eine umfassende Elementanalytik unterstützt und zur Bilanzierung der Stoffströme verwendet. 

Metallabscheidung aus hydrometallurgisch prozessierten Lösungen.
© Fraunhofer IKTS
Metallabscheidung aus hydrometallurgisch prozessierten Lösungen.
Aufkonzentrierung mittels Elektrodialyse zur Effizienzsteigerung der Gewinnung.
© Fraunhofer IKTS
Aufkonzentrierung mittels Elektrodialyse zur Effizienzsteigerung der Gewinnung.
Analyse von hydrometallurgischen Prozesswässern und Recyclingmaterialien.
© Fraunhofer IKTS
Analyse von hydrometallurgischen Prozesswässern und Recyclingmaterialien.
Analyse von polarografisch zugänglichen Bestandteilen (Metalle, organische Additive, Komplexe) in Elektrolyten, Wasser, Abwasser und Prozesswässern.
© Fraunhofer IKTS
Analyse von polarografisch zugänglichen Bestandteilen (Metalle, organische Additive, Komplexe) in Elektrolyten, Wasser, Abwasser und Prozesswässern.