Die Recyclingtechnologie für Edelmetalle durchläuft entscheidende Weiterentwicklungen mit Fokus auf Effizienz, Selektivität und ökologische Nachhaltigkeit. Die Edelmetallrecycler von DONGSHENG haben erkannt, dass der Kern der neuesten Recyclingtechnologien in der Entwicklung intelligenter und präziser Trennverfahren liegt. Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) stellen einen bedeutenden Fortschritt dar und ermöglichen die gezielte Anreicherung spezifischer Edelmetallionen in Lösungen zur effizienten Trennung von komplexen Materialien wie Elektronikschrott. Eine weitere innovative Technik von DONGSHENG integriert fortschrittliche Hydrometallurgie mit physikalisch-chemischen Verfahren. So steigern beispielsweise integrierte Prozesse, die Membrantrennverfahren und selektive Fällung kombinieren, die Reinheit und Ausbeute von Gold und Silber aus niedrigkonzentrierten Abfallflüssigkeiten deutlich. Auch die photokatalytische Rückgewinnung, eine energiearme und neuartige Technik zur Edelmetallrückgewinnung, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Sie nutzt Lichtenergie, um Reaktionen anzutreiben und reduziert so den Chemikalienverbrauch. Das gemeinsame Ziel dieser neuesten Edelmetallrückgewinnungstechnologien ist die Reduzierung des Energieverbrauchs und des chemischen Fußabdrucks herkömmlicher Verfahren. Beispielsweise wurden Ionenaustauschverfahren zur Behandlung von Hüttenschlacke-Sickerwasser optimiert, was eine nachhaltigere Metallgewinnung ermöglicht. Diese Fortschritte markieren einen Wandel in der Edelmetallrückgewinnungstechnologie von der aufwändigen Verarbeitung hin zum präzisen Ressourcenrecycling auf molekularer Ebene.
In den vergangenen fünfzehn Jahren haben sich die Verbesserungen der Edelmetallgewinnungstechnologien durch Recyclingunternehmen vor allem in methodischer Diversifizierung, umweltfreundlicheren Verfahren und der Anpassungsfähigkeit an komplexe Ausgangsmaterialien manifestiert. Während traditionelle pyrometallurgische und hydrometallurgische Verfahren weiterhin weit verbreitet sind, haben neue Technologien und integrierte Prozesse die Anwendungsbereiche deutlich erweitert. Die folgende Tabelle skizziert die wichtigsten Entwicklungspfade.
| Zeitraum | Technischer Fokus | Repräsentative Methoden | Wichtigste Fortschritte und Merkmale |
|---|---|---|---|
| Um das Jahr 2010 | Traditionelle Methoden dominieren | Pyrometallurgie (Hochtemperaturschmelzen), konventionelle Hydrometallurgie (Cyanidlaugung, Königswasserlösung) | Hohe Rückgewinnungsraten (80-99%), ausgereifte Prozesse; allerdings hoher Energieverbrauch, erheblicher Einsatz chemischer Reagenzien und beträchtliche Risiken der Umweltverschmutzung. |
| Um das Jahr 2015 | Aufkommen grüner Lösungsmittel und Biotechnologie | Extraktion mit ionischen Flüssigkeiten, Bioauslaugung | Ionische Flüssigkeiten: Hohe Selektivität, wiederverwertbar, aber relativ hohe Kosten. Bioleaching: Umweltfreundlich, geringer Energieverbrauch, aber längere Prozesszyklen. |
| Um das Jahr 2020 | Selektive Rückgewinnung und integrierte Prozesse | Selektive Fällung, Lösungsmittelextraktion, Membrantrennverfahren | Entwicklung hochselektiver Trenntechnologien für komplexe Sekundärrohstoffe (z. B. verbrauchte Katalysatoren, Elektronikschrott), die eine schrittweise Rückgewinnung mehrerer Metalle ermöglichen und die Gesamtnutzungsrate der Ressourcen erhöhen. |
| 2025 Frontier | Präzisionstrennung und Intelligenz | Adsorption, Photokatalyse, Prozessintegration und Optimierung von Metall-Organischen Gerüsten (MOFs) | MOF-Materialien: Präzise Adsorption auf Ionenebene durch gezielt gestaltbare Porenstrukturen. Prozessintegration: Intelligente Verknüpfung verschiedener Verfahrensschritte (z. B. Laugung, Membrantrennverfahren, Elektroabscheidung) und Optimierung mittels Prozesssimulationssoftware (z. B. Aspen Plus) für eine effiziente und abfallarme Edelmetallgewinnung. |
Die in der Industrie am weitesten verbreiteten klassischen Edelmetallgewinnungsverfahren lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: Pyrometallurgie und Hydrometallurgie. Die Pyrometallurgie basiert auf Hochtemperaturschmelzen und der Verarbeitung edelmetallhaltiger Abfälle (z. B. ausrangierte Leiterplatten, Katalysatoren) bei Temperaturen über 1200 °C, um Edelmetalle in metallischen Phasen oder Sulfiden anzureichern. Dieses Verfahren eignet sich für große Mengen und komplexe Feststoffabfälle und bildet die Grundlage für die Edelmetallgewinnung mit hohem Durchsatz . Die klassische hydrometallurgische Edelmetallgewinnung beruht auf der chemischen Auflösung mithilfe von Königswasser, Cyanidlösungen oder Salzsäure-Chlor-Systemen, um die Edelmetalle aus den Materialien zu lösen. Die Metalle werden anschließend durch Verdrängung, chemische Fällung oder Adsorption an Aktivkohle aus der Lösung gewonnen. Obwohl bei der Hydrometallurgie Abwasser entsteht, ist sie aufgrund ihrer selektiven Auflösungsfähigkeit für die Verarbeitung bestimmter Abfallströme unersetzlich. Diese beiden klassischen Edelmetallgewinnungsverfahren spielen aufgrund ihrer Verarbeitungskapazität, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz weiterhin eine zentrale Rolle in großen Hüttenwerken und Raffinerien.
Die umweltfreundlichsten Technologien zur Edelmetallgewinnung zielen darauf ab, die Umweltbelastung an der Quelle zu eliminieren und den Energieverbrauch zu senken. Bioleaching nutzt Mikroorganismen oder deren Stoffwechselprodukte zur Metallgewinnung, wodurch die Umweltbelastung minimal ist und ein Paradebeispiel für eine umweltfreundliche Methode der Edelmetallgewinnung darstellt. Die Extraktion mit ionischen Flüssigkeiten, die sich durch extrem geringe Flüchtigkeit und Wiederverwendbarkeit auszeichnet, ersetzt effektiv herkömmliche flüchtige organische Lösungsmittel und reduziert die Emissionen während der Gewinnung. Die überkritische Fluidextraktion, insbesondere mit Kohlendioxid, erzeugt nahezu keine chemischen Abfälle und gewinnt hochreine Metalle, ist jedoch mit höheren Anlagen- und Energiekosten verbunden. Die synergistische Verarbeitung von Abfallstoffen bietet zudem einen innovativen Ansatz. So wurde beispielsweise in einer Studie aus dem Jahr 2025 Bleipaste zusammen mit gelber Kaliumeisensulfat-Schlacke bei 1200 °C eingeschmolzen. Dadurch wurden nicht nur silberreiche Legierungen gewonnen, sondern auch Schwefel in der Schlacke gebunden, um die Schwefeldioxidbildung an der Quelle zu verhindern. Diese umweltfreundlichen Technologien zur Edelmetallgewinnung haben eines gemeinsam: die Einhaltung der Prinzipien der Grünen Chemie und die Ausrichtung auf die Ressourcenregeneration in geschlossenen Kreislaufsystemen. Sie stellen die nachhaltige Zukunftsrichtung für die Edelmetallgewinnung dar.
Sprache
