Recycling: der Rohstoff aus dem Leuchtstoff

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Belgischen Forschern ist es gelungen, Antimon aus der Beschichtung von Leuchtstofflampen zu gewinnen, wie sie in der Fachzeitschrift Green Chemistry berichten. Das Halbmetall zählt zwar nicht zu den sogenannten seltenen Erden, wird aber ebenfalls zu 90 % in China gewonnen und zählt im Rohstoffbericht der EU-Kommission aus dem Jahr 2014 zu den bedeutendsten Elementen. Antimon wird unter anderem in Kunststoffen als Flammschutz benutzt, kommt in der Halbleitertechnik zum Einsatz und wird als Katalysator in der Herstellung des Kunststoffes PET verwendet. Durch den verringerten Export der seltenen Erden aus China konzentrierte sich die Forschung bislang darauf, diese Metalle aus anderen Quellen wiederzugewinnen. Antimon wurde dabei wenig beachtet, obwohl Prognosen für die nächsten fünf Jahre eine Nachfrage schätzen, die etwa 10 % über dem verfügbaren Angebot liegen wird.

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Antimon kommt in der Natur selten als reines Element vor. Sein griechischer Name (anti monos – „niemals alleine“) spiegelt das wider.
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Die Forscher David Dupont und Koen Binnemans von der KU Leuven lösten die Beschichtung von Leuchtstofflampen in Salzsäure auf und extrahierten das gelöste Antimon mit einer wiederverwendbaren ionischen Flüssigkeit. Die sogenannten HALO-Leuchtstoffe enthalten bis zu einem Prozent des wertvollen Materials, das die Wissenschaftler in sehr hoher Reinheit zurückgewannen. Während das Erz, aus dem üblicherweise Antimon gewonnen wird, in der Regel einen doppelt so hohen Antimongehalt hat, benötigt der Recycling-Prozess benötigt weniger Energie und Chemikalien als die Erzverarbeitung. Die nach der Extraktion übrig gebliebene Lösung wurde mit Natronlauge neutralisiert, wobei hochreine Calciumphosphate entstanden. Diese Phosphate sind wertvolle Pflanzendünger, die in der herkömmlichen Gewinnung aus Mineralien oft mit Schwermetallen und radioaktiven Elementen belastet sind.

Leuchtstofflampen werden wegen des in ihnen enthaltenen Quecksilbers gesondert entsorgt. Während das Glas und die Metallteile zwar oft recycelt werden, wird die phosphorhaltige Beschichtung oft einfach nur deponiert und ihre wertvollen Inhalte weggeworfen. Das neue Konzept der beiden belgischen Forscher hat enormes Potenzial, aus dem zukünftig anfallenden Leuchtstoff-Sondermüll ein begehrtes Halbmetall zu gewinnen und die phosphathaltigen Rückstände als wertvollen Pflanzennährstoff zu verwenden.

Titelbild: © Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0, GFDL] / Wikimedia Commons

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