ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

Die wässrige Losung, die das zu isolierende Metall in Form einer Salzlösung enthält, wirdintensiv mit einem organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel (meist werdenhöhersiedende aliphatische Kohlenwasserstoffgemische verwendet) in Berührung gebracht.Das Metallkation bildet dabei einen Chelatkomplex, der in dem organischen Lösungsmittellöslich ist. Gleichzeitig werden äquivalent Protonen in die wässrige Losung abgegeben:2R - H + Me2+ > R2 - Me +2H+Der Vorgang entspricht dem des flüssigen Ionenaustauschs. Nach dem Ionenaustausch wirdeine Phasentrennung vorgenommen. Die wässrige Phase, das Raffinat, ist vom Metallionweitgehend befreit. Die organische Phase mit dem Metallkomplex wird anschließend miteinem geringen Volumen einer wässrigen anorganischen Säurelösung, zum BeispielSchwefelsäure, intensiv gemischt. Bei diesem Vorgang (Strippen) bildet sich in Umkehrungder obigen Reaktionsgleichung der Komplex wieder zurück. Der Komplexbildner liegt dann inder organischen Lösung wieder in der ursprünglichen Form vor und wird erneut zurExtraktion eingesetzt. Die saure wässrige Phase enthält das Metallkation in angereicherterund je nach Selektivität des Komplexbildners weitgehend reiner Form. Entsprechend dengewählten Volumenverhältnissen kann die Konzentration dabei um den Faktor 100 bis 1.000,in speziellen Fallen sogar 10000 gegenüber der Ausgangslosung erhöht sein. Die Selektivitätder Reaktivextraktion ist im Allgemeinen recht hoch und kann durch Vorgabe einesgeeigneten pH-Wertes während des Extraktionsvorganges eingestellt werden.Auf flüssige Lösungsmittel kann weitestgehend verzichtet werden, wenn als Komplexbildnerein Feststoff gewählt wird. Der Komplexbildner kann mechanisch intensiv mit der zuextrahierenden Lösung in Kontakt gebracht werden (Ultraschall). Es kann auch einKomplexbildner gewählt werden, der in einem ungiftigen Lösungsmittel löslich ist, das mitWasser mischbar ist, z.B. Ethylalkohol, nicht aber die Metallkomplexe, die aus der Lösungausfallen.Zur Beschreibung der Reaktivextraktion werden üblicherweise die Parameter D(Verteilungsquotient) und P (Extraktionsausbeute) herangezogen.Extraktion von Edelmetallen und SilberUntersuchungen haben gezeigt, dass die Elemente Gold (als Au3+), Palladium (als Pd2+)und Osmium (als 0s4+) bereits aus stark sauren Lösungen (etwa 6 MHCl) mit einemgeringen stöchiometrischen Überschuss praktisch 100-%ig herausgenommen werdenkönnen. Dies sichert eine sehr hohe Selektivität. Silber wird aus wässrigen Lösungeneinstufig vollständig aufgenommen.Die Edelmetalle einschließlich Silber werden aus den abgetrennten unlöslichenMetallkomplexen sehr einfach durch eine thermische Zersetzung des zuvor getrocknetenMaterials zurückgewonnen. Es bleiben die Metalle in Form feiner schwarzer Pulver zurück,wenn die Zersetzungstemperatur unterhalb des jeweiligen Schmelzpunktes liegt.ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 70