Gefiltertes Arsen wird wertvoller Rohstoff
Geologischer Dienst Dänemarks und Grönlands schafft Rückgewinnung aus giftigem Schlamm
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Schematische Darstellung der Entfernung und Rückgewinnung von Arsen (Illustration: eng.geus.dk) |
Kopenhagen (pte020/21.10.2025/11:30)
Forscher um Kaifeng Wang und Case van Genuchten vom Geologischen Dienst Dänemarks und Grönlands verwandeln den bei der Entfernung von Arsen aus dem Grundwasser zurückbleibenden Schlamm in einen wertvollen Rohstoff für die Halbleiterindustrie, Batteriehersteller und Elektronik im Allgemeinen.
Arsen wird gelöst
Der Prozess verläuft zweistufig. Zunächst wird der belastete Schlamm in einer starken alkalischen Lösung gewaschen. Dabei wird das Arsen aus dem Abfall herausgelöst, weil die chemischen Bindungen zwischen Arsen und den im Wasserwerk zur Abtrennung des Giftes hinzugefügten Phosphate und Eisenoxide aufbrechen. Dadurch werden gelöstes Arsen und Phosphor in die Flüssigkeit freigesetzt.
Im zweiten Schritt erhitzen die Forscher die Lösung und fügen die Chemikalie Thioharnstoffdioxid hinzu, die vor allem in der Textilindustrie genutzt wird. Dadurch wird das gelöste Arsen in metallische Arsen-Nanopartikel umgewandelt. Die verbleibenden Phosphate werden durch Behandlung mit Kalzium separat zurückgewonnen und sind als Dünger nutzbar.
Recycling-Problem
Der Prozess befindet sich noch im Labormaßstab, und die größte Herausforderung bei der Skalierung der Technologie besteht darin, die kostengünstigste und effizienteste Betriebsmethode zu entwickeln. Dazu gehören praktische Möglichkeiten für das Recycling und die Wiederverwendung der eingesetzten Chemikalien, damit sie nicht ihrerseits das Wasser belasten und die Kläranlagenbetreiber diese nicht ständig neu kaufen müssen.
Arsen gehört zu den kritischen Elementen, die zwar dringend benötigt, aber nicht beliebig verfügbar sind. Es wird vor allem für die sogenannten III-V-Halbleiter benötigt, die für die Herstellung von Leuchtdioden und Photodioden gebraucht werden - ein immer noch wachsender Markt. Auch die Glasindustrie braucht Arsen als Entfärbungsmittel. Zudem wird es auch in einigen Arzneimitteln eingesetzt, etwa bei der besonders aggressiven Promyelozytenleukämie.
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