Ionenaustauscherharze für die Bergbau- und Metallurgieindustrie
Die nachhaltige Gewinnung von hochreinem, batteriefähigem Lithium, Kupfer, Nickel, Kobalt und Platingruppenmetallen ist essentiell, um die Umstellung auf Elektromobilität voranzutreiben. Der Einsatz von Ionenaustauschern führt zu hocheffizienten Raffinationsverfahren, mit welchen leistungsfähige Batterien mit guter CO2- und Wasser-Bilanz hergestellt werden können.
Bei der Aufbereitung von Erzen werden große Mengen Wasser eingesetzt – von der Reinigung der Roherze bis hin zur Gewinnung der Reinmetalle. Die Gewinnung und ggf. Trennung der Metallionen aus diesem Wasser ist unverzichtbar, sowohl aus ökonomischen also auch aus ökologischen Gründen.
Lewatit®-Ionenaustauscher bieten die faszinierende Möglichkeit, selektiv bestimmte Metallionen zu binden, z. B. Edel- Platin- oder Seltenerdmetalle. Ebenso lassen sich Nebenbestandteile abtrennen, etwa Zink aus Kupfer-Elektrolyten oder Kobalt aus Nickel- oder Kupfersalzlösungen. Die Metallionen werden dabei der wässrigen Lösung entzogen und zugleich auf dem Ionenaustauscherharz angereichert, was ihre Weiterverarbeitung bzw. bei Abwasserströmen die Entsorgung erheblich erleichtert.
Für diese und andere Anwendungen bietet LANXESS ein breites Produktportfolio spezieller Ionenaustauscherharze an, die auf spezifische Anforderungen zugeschnitten sind. Jetzt das beste Produkt für Ihre Bedürfnisse finden.
So können Metalle mit Hilfe von speziellen Ionenaustauschern aus Erz-Aufschlüssen durch Direktextraktion gewonnen werden. Die eigens auf die Hydrometallurgie abgestimmten Lewatit®-Typen verfügen über chelatisierende funktionelle Gruppen, die hochselektiv bestimmte Metallionen besonders effizient binden. So lassen sich etwa mit der „resin in pulp“-Technologie (RIP) Metalle wie Kupfer und Nickel und Kobalt effizienter und umweltfreundlicher gewinnen als mit konventionellen Verfahren. Ebenso werden Ionentauscher für die Feinreinigung von Nickel und Kobaltkonzentraten für die Herstellung von hochreinem Kobalt und Nickel eingesetzt. Die Metalle sind Bestandteil von Aktivmaterialien für Zellenkathoden der Lithium-Ionen-Batterien.
Unsere Selektivharze werden zunehmend in die verschiedensten Prozesse integriert, die für die Gewinnung von Batteriematerialien (Lithium, Nickel, Kobalt und Kupfer) entwickelt werden. Ein Beispiel hierfür ist das Produkt Lewatit® MonoPlus TP 209 XL, das sich durch seine große Körnung auszeichnet und eigens für die Resin-in-Pulp-Technologie (RIP) entwickelt wurde, um Metalle wie Nickel, Kobalt und Kupfer zu gewinnen.
Dieses Harz weist eine außergewöhnlich hohe Beladungskapazität sowie eine ausgezeichnet mechanische und osmotische Stabilität auf. Damit bietet es einen erheblichen Mehrwert für die gesamten Gewinnungsprozesse zahlreicher Metalle – von der Erst- bis zur Zweitquelle.
Die Reinigung von Zwischen- und Endprodukten ist ein weiterer Bereich, in dem die mit Extraktionsmitteln imprägnierten Hochleistungsharze Lewatit® TP 272 und Lewatit® VP OC 1026 eine Schlüsselrolle spielen, da sie die Einhaltung der hohen Anforderungen für Nickel und Kobaltsalz als Batteriematerial ermöglichen. Unser spezieller Produktionsprozess ermöglicht es, das Extraktionsmittel gleichmäßig im Harz zu verteilen. Dies führt zu einer schnellen Austauschkinetik und einer hohen Betriebskapazität. Zudem eignet sich Lewatit® MDS TP 220 gut für die Trennung von Nickel und Kobalt.
Die chelatisierenden Ionenaustauscherharze Lewatit® MonoPlus TP 208 und Lewatit® MDS TP 208 werden verwendet, um lithiumhaltige Salzlaugen von Restmengen von Kontaminanten wie Calcium und Magnesium zu reinigen. Die einzigartigen funktionellen Gruppen unserer Ionenaustauscherharze ermöglichen die selektive Bindung bestimmter Metallionen aus dem Zulauf, z. B. Entfernung von Härte/Verunreinigungen in der Lithiumverarbeitung, was die Weiterverarbeitung erheblich erleichtert. Die angebotenen Harze bieten dank homogener Polymerisation innerhalb monodisperser Tropfen eine erstklassige mechanische und osmotische Stabilität und Austauschkinetik.
Die feine, monodisperse Korngröße ermöglicht eine erhebliche Steigerung der nutzbaren Kapazität und einen sehr geringen Härteschlupf nahe der Nachweisgrenze. Infolgedessen sind weniger häufig Regenerationsschritte erforderlich. Dies erlaubt Einsparungen bei Regenerationschemikalien. Es werden Reinsolen gewonnen, die für die Herstellung hochwertiger Batterien benötigt werden. Darüber hinaus eignet sich Lewatit® MDS TP 260 gut für die Entfernung von Antimon und Bismut aus Kupferelektrolyten.
Abwasserströme wie saure Grubenwässer (Acid Mine Drainage, AMD) und Tailings können z. B. mit Lewatit® MonoPlus TP 207 effizient aufbereitet werden. Dieses Harz entfernt selektiv toxische Schwermetalle. Zudem können schädliche Anionen wie Selenat und Sulfat durch Lewatit®-Anionenaustauscherharze entfernt werden.
Selenat, das in Grubenwasser zu finden ist, kann mit Lewatit® 6362 entfernt werden – sogar bei hohen Konzentrationen konkurrierender Anionen wie Sulfat. Lewatit® A 365 und Lewatit® TP 107 eignen sich gut für die Entfernung von Sulfat. Andere, nicht schädliche Bestandteile werden nicht ausgetauscht, was diesen Prozess hochgradig effizient macht.
DOWNLOADS
- Lewatit® Produkt Guide (Englisch)(PDF, 2,2 MB)
- Abwasserreinigung mit Lewatit® (Englisch)(PDF, 4,8 MB)
- Flyer Lewatit® für die Rückgewinnung und Veredelung von Batteriemetallen (Englisch)(PDF, 484,9 KB)
- Flyer Lewatit® MonoPlus TP 209 XL (Englisch)(PDF, 599,9 KB)
- Flyer Lewatit® MonoPlus TP 214 (Englisch)(PDF, 465,1 KB)
- Flyer Lewatit® TP 107 (Englisch)(PDF, 362,6 KB)
- Flyer Lewatit® MDS TP 208 (Englisch)(PDF, 385,7 KB)
- Flyer Lewatit® MDS TP 260 (Englisch)(PDF, 383,7 KB)
