Umweltverhalten von Indium auf Metall-Bergbaugeländen: Grundprinzipien, Prozesse und Vorhersage
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Entwicklung und die Anforderungen neuer Technologien (z.B. Elektromobilität, Solarenergie, Offshore-Windenergiegewinnung) haben im 21. Jahrhundert nicht nur den Bedarf an lange verwendeten Metallen wie Kupfer sondern auch die Nachfrage nach weniger bekannten Metallen wie Indium gesteigert. Das schnelle Wachstum neuer Elektronik und Energie Technologien erfordern die Verwendung seltener Elemente des Periodensystems. Diese Elemente kommen in geringen Mengen in Lagerstätten weltweit vor, jedoch haben die plötzlich gestiegene Nachfrage und die mangelnde Erschließung dazu geführt, dass diese Metalle als kritische Rohstoffe gelten. Für viele dieser kritischen Elemente ist ihr Umweltverhalten und die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Ökosysteme wenig bekannt. Dies gilt auch für Indium, ein Hochtechnologie kritisches Element. Die Gewinnung von Indium erfolgt zurzeit aus Rückständen der Zink-Produktion und seit der 90er Jahre findet Indium seine häufigste Anwendung in moderner Hochtechnologie: In Verbindung mit Zinnoxid wird Indium für transparente Handydisplays verwendet, und Indiumführende Legierungen fungieren als Kollektoren für Solarenergie. Die Verwendung des Metalls Indium ist somit für die moderne Hochtechnologie unverzichtbar. Die Indium-Produktion umfasst derzeit etwa 720 t pro Jahr mit einem Marktwert von 860 Mio. US$ (Stand 2018). Erhöhte Umweltkonzentrationen von Indium schaffen auch das Potenzial für eine Steigerung der Umweltbelastung, obwohl wenig bekannt ist über das Ausmaß dieser Exposition. Die Beweise nehmen zu, dass Indium eine erhebliche Toxizität aufweist. Das “Indium” Forschungsprojekt umfasste Untersuchungen über das Vorkommen und Umweltverhalten von Indium an historischen und aktiven Bergbaustandorten in Spanien-Portugal. Durch die strategische Grundlagenforschung des Projektes konnten neue Kenntnisse bezüglich Mineralogie, Geochemie und Mobilität von Indiums in den Halden von bergbaulichen Reststoffen gewonnen werden. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Halden der bergbaulichen Reststoffe erheblich angereichert sind an Indium, wobei das Indium zurzeit aus den Halden ausgelaugt wird und zur Schwermetallbelastung der lokalen Grubenwässer beiträgt. Eine Gewinnung von kritischen Rohstoffen, speziell Indium und Kobalt, ist jedoch vor allem während der aktiven Rohstoffaufbereitung möglich. Aber eine solche Gewinnung von kritischen Rohstoffen verlangt zusätzliche mineralische und metallurgische Verarbeitungsschritte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2018) Geoenvironmental characteristics of indium-bearing mine wastes, Iberian Pyrite Belt. Resources for Future Generations RFG2018, Vancouver, Canada, 16-21 June 2018, Abstract no 1180
Lottermoser B.G., Wierzbicka-Wieczorek M.
