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Europium aus E-Schrott

Schweizer gewinnen Seltenerdmetalle aus ausgedienten Leuchtstoffröhren

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Tetrathiometallate sind die Helfer zum Europium-Recycling

Der Schlüssel zu dieser Technik liegt in kleinen anorganischen Molekülen mit vier Schwefelatomen, die um ein Wolfram- oder Molybdänatom herum angeordnet sind – sogenannte Tetrathiometallate. Die Forscher ließen sich dabei von der Welt der Proteine inspirieren, wie sie anmerken. Tetrathiometallate kommen oft als Bindungsstelle für Metalle in natürlichen Enzymen vor. Sie dienen auch als Wirkstoff gegen Krebs und zur Beseitigung von Störungen des Kupferstoffwechsels. Doch erstmals würden Tetrathiometallate nun auch als sogenannte Liganden (Bindungselemente) für die Trennung von Seltenerdmetallen eingesetzt. Dabei kommen seine einzigartigen Redox-Eigenschaften ins Spiel, die Europium in seinen ungewöhnlichen zweiwertigen Zustand reduzieren, was die Trennung von den anderen dreiwertigen Seltenerdmetallen vereinfacht, wie die Forscher erklären. Dieses Prinzip könne ohne Vorbehandlungsaufwand direkt für verbrauchte Leuchtstofflampen angewendet werden.

So könnte Europium im Rohstoffkreislauf bleiben

Elektronikschrott stellt also eine wichtige, aber bislang wenig genutzte Quelle für Seltenerdmetalle dar. Würde diese Quelle aber erschlossen, könnten die Lampenabfälle, welche die Schweiz derzeit ins Ausland schickt, um sie in Deponien zu entsorgen, stattdessen im Land verbleiben, um recycelt zu werden, prognostiziert das Forscher-Team. So könnten Lampenabfälle quasi als „urbane Minen“ für Europium dienen, um die Schweiz unabhängiger von Importen machen. Die Forscher blicken auch zurück, den früher wurde Europium hauptsächlich als Leuchtstoff in Lampen und Flachbildschirmen verwendet, was die Preise erhöhte. Weil Leuchtstofflampen nun aber sukzessive aus dem Verkehr gezogen werden, ist die Nachfrage gesunken, so dass sich die bisherigen Recyclingmethoden für Europium nicht mehr rentieren. Effizientere Trennstrategien sind dennoch wünschenswert, und könnten helfen, die Unmengen an günstigen Leuchtstofflampen-Abfällen zu verwerten, deren Gehalt an Seltenerdmetallen etwa 17-mal höher ist als in natürlichen Erzen.

Im Prinzip sind alle Trennverfahren geeignet

Umso dringlicher erscheint es, seltene Metalle am Lebensende von Produkten zurückzugewinnen und im Kreis zu führen – doch die Rückgewinnungsrate von Seltenerdelementen liege in der EU weiterhin unter ein Prozent. Im Prinzip sei aber jedes Trennverfahren für seltene Erden sowohl bei der Förderung aus Erzen als auch bei der Rückgewinnung aus Abfällen einsetzbar. Die Forscher konzentrieren sich mit ihrer Methode aber bewusst auf das Recycling dieser Rohstoffe, weil es ökologisch und ökonomisch viel sinnvoller sei. Der Ansatz wird von ihnen als deutlich umweltfreundlicher als alle üblichen Methoden zur Gewinnung von Seltenerdmetallen aus Mineralerzen bezeichnet.

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