Kreis­lauf­wirt­schaft wert­vol­ler Metal­le sichern

Vom Erz zum Metall ist es ein beschwer­li­cher Weg. Wäh­rend Kup­fer und Edel­me­tal­le unver­zicht­ba­re Kom­po­nen­ten in der Elek­tro­nik sowie Halb­lei­ter­indus­trie sind, hat sich Lithi­um eben­falls zu einem der wich­tigs­ten Roh­stof­fe für wie­der­auf­lad­ba­re Bat­te­rien und damit für die gesam­te Con­su­mer-Elek­tro­nik ent­wi­ckelt. Neben ihrer Gewin­nung, ist auch die Extrak­ti­on der Metal­le in ihrer höchs­ten Rein­heit ein auf­wän­di­ger Pro­zess. Der Nach­weis von oft nur gerin­gen Spu­ren- und Ultra­spu­ren ist nicht zuletzt im Metall­re­cy­cling nur durch Ana­ly­sen höchs­ter Genau­ig­keit und Prä­zi­si­on mög­lich. Mit ihren inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gien leis­tet Ana­ly­tik Jena einen wich­ti­gen Bei­trag zu einer nach­hal­ti­gen Kreislaufwirtschaft.

Anders als Edel­me­tal­le kom­men Metal­le nicht in ihrer Rein­form vor, son­dern gebun­den in Mine­ra­len und Erzen – davon man­che sehr ver­brei­tet, ande­re wie­der­um nur begrenzt in weni­gen Regio­nen der Welt und nur in gerin­gen Kon­zen­tra­tio­nen im Erz. Den­noch lohnt sich ihre Gewin­nung, noch mehr ihre Rück­ge­win­nung. Denn schwin­den­den Res­sour­cen steht ein stei­gen­der Bedarf an den wert­vol­len Metal­len gegen­über. Dar­aus ergibt sich auch die drin­gen­de Not­wen­dig­keit Alt­me­tal­le im Rah­men von Metall­re­cy­cling zu extra­hie­ren und wie­der­zu­ver­wer­ten. Die­se nach­hal­ti­ge Kreis­lauf­wirt­schaft wird in Zukunft mehr und mehr an Bedeu­tung gewinnen.

Die Gewin­nung und Wie­der­ge­win­nung von Metal­len ist jedoch sehr auf­wän­dig und erfor­dert höchs­te Prä­zi­si­on, um die hohen Anwen­dungs­an­sprü­che, die an die Metal­le gestellt wer­den, zu erfül­len. Denn ande­re Gehal­te an uned­len Metal­len wie Kup­fer, Cobalt, Chrom, Nickel, Eisen oder Zink und Spu­ren­ele­men­ten (durch Zusät­ze oder Ver­un­rei­ni­gun­gen) kön­nen die kor­rek­te Quan­ti­fi­zie­rung der eigent­lich zu bestim­men­den Metal­le beein­träch­ti­gen. Ana­ly­tik Jena deckt mit sei­nen Metho­den – von der AAS über die ICP-OES bis hin zur ICP-MS – und den ent­spre­chen­den Gerä­ten den gesam­ten Ana­ly­se-Pro­zess vom Erz bis zum Metall ab.

Hoch­leis­tungs­fä­hi­ge Atom­ab­sorp­ti­on mit con­trAA und novAA 800 Serie 

In den ers­ten Pro­zess­schrit­ten der Wert­schöp­fungs­ket­te müs­sen vor allem vie­le Roh­stof­fe ana­ly­siert wer­den, um detail­lier­te Spe­zi­fi­ka­tio­nen über das Aus­gangs­ma­te­ri­al zu erhal­ten. Hier­bei geht es um das Bestim­men der wich­tigs­ten Gehal­te und Kon­zen­tra­tio­nen von Ele­men­ten, vor­ran­gig mit Hil­fe der AAS (Atom­ab­sorp­ti­ons­spek­tro­me­trie) mit Flam­men­tech­nik. Die leis­tungs­star­ken Gerä­te­se­ri­en con­trAA und novAA 800 von Ana­ly­tik Jena meis­tern die­se Auf­ga­be kom­for­ta­bel und kosteneffizient.

Mit Plas­ma­Quant 9100 und Plas­ma­Quant MS selbst gerings­te Spu­ren nachweisen 

Im wei­te­ren Pro­zess ändern sich die Anfor­de­run­gen an die Ana­ly­tik. Spu­ren- und Ultra­spu­ren­ele­men­te kön­nen die Qua­li­tät von hoch­rei­nen Metal­len oder Legie­run­gen erheb­lich beein­flus­sen, wes­halb deren Nach­weis und schließ­lich Eli­mi­na­ti­on eine noch höhe­re Genau­ig­keit und Prä­zi­si­on erfor­dern. Hier bie­ten beson­ders die hoch­auf­lö­sen­de Plas­ma­Quant 9100 ICP-OES Serie und die hoch­emp­find­li­che Plas­ma­Quant 9100 ICP-MS Serie maxi­ma­le Leis­tung und damit Zuver­läs­sig­keit und Effizienz.

Die AAS, ICP-OES und ICP-MS Tech­no­lo­gien von Ana­ly­tik Jena sind auf die beson­de­ren Anfor­de­run­gen aus­ge­legt, die es bei den ein­zel­nen Pha­sen der Wert­schöp­fungs­ket­te zu erfül­len gilt:

Robust­heit & Benutzerfreundlichkeit 

Beson­ders die Erkun­dung von mög­li­chen Abbau­stät­ten und der Abbau selbst erfol­gen oft unter rau­en Umwelt­be­din­gun­gen und an sehr abge­le­ge­nen Orten – nicht sel­ten auch meh­re­re tau­send Meter über Null. Luft­druck und Sauer­stoff­ge­halt sind in die­sen Umge­bun­gen sehr gering und kön­nen die Mes­sun­gen stark beein­flus­sen. Auch geeig­ne­te Labor­ein­rich­tun­gen sind an die­sen Orten sel­ten. Die Ana­ly­se­ge­rä­te von Ana­ly­tik Jena sind auf die­se Umstän­de aus­ge­rich­tet: Benut­zer­freund­lich, ein­fach ein­zu­rich­ten und im Not­fall auch von wenig geschul­tem Per­so­nal anwendbar.

Stan­dar­di­sie­rung & Genügsamkeit 

Die Ver­füg­bar­keit von Ver­brauchs­ma­te­ria­li­en an den Abbau­or­ten ist meist eben­so gering wie die Sauer­stoff­sät­ti­gung. Sel­te­ne oder spe­zi­el­le Che­mi­ka­li­en sind oft nur schwer ver­füg­bar. Die Instru­men­te dür­fen also kei­ne hohen Ansprü­che stel­len, son­dern müs­sen umge­kehrt die­sen genü­gen. Das Mul­ti­ta­lent in der Ele­ment­ana­ly­tik, das novAA 800 kann etwa mit LPG-Gas betrie­ben wer­den, das auch an den ent­le­gens­ten Orten der Erde ver­füg­bar ist.

Emp­find­lich­keit & Präzision 

Bedingt durch die oft gerin­gen Kon­zen­tra­tio­nen an Metal­len im Erz und die Beein­träch­ti­gung durch wei­te­re Metall­vor­kom­men in der Pro­be müs­sen die Ana­ly­se­ge­rä­te eine hohe Emp­find­lich­keit, Genau­ig­keit und Prä­zi­si­on auf­wei­sen. Die Lösun­gen von Ana­ly­tik Jena bie­ten pas­sen­de Ana­ly­se­ver­fah­ren zur Gehalts­be­stim­mung von selbst gerin­ge Metall­vor­kom­men in Erzen und Ver­un­rei­ni­gun­gen in Rein­me­tal­len sowie zur Kon­trol­le des Auf­be­rei­tungs­pro­zes­ses. Durch ihre hohe Emp­find­lich­keit und nied­ri­ge Nach­weis­gren­zen decken die Plas­ma­quant 9100 Serie und die Plas­ma­quant MS Serie den kom­plet­ten Kon­zen­tra­ti­ons­be­reich ab – beson­ders das Plas­ma­Quant 9100 Eli­te und das Plas­ma­Quant MS Eli­te glän­zen hier mit ihrer star­ken Performance.

Auto­ma­ti­sie­rung & Wirtschaftlichkeit 

Da die Anzahl der Pro­ben für die­se Rou­ti­ne­an­wen­dun­gen stän­dig zunimmt, müs­sen Ana­ly­se­ge­rä­te einen erhöh­ten Pro­ben­durch­satz – durch Auto­ma­ti­sie­rung und/oder inno­va­ti­ve Ana­ly­se­tech­ni­ken – erfül­len. Das sorgt nicht nur für eine ver­bes­ser­te Durch­satz­ra­te, son­dern redu­ziert auch Gesamt­kos­ten der Ana­ly­sen und setzt Res­sour­cen in der Beleg­schaft frei. Der hohe Pro­ben­durch­satz, beson­ders des Plas­ma­Quant MS Q macht es möglich.

Wie genau die Gerä­te von Ana­ly­tik Jena all die­se Fak­to­ren sicher­stel­len und zu einer nach­hal­ti­gen Metall­ge­win­nung und ‑rück­ge­win­nung bei­tra­gen, erfah­ren Sie in unse­rem umfang­rei­chen eBook “Vom Erz zum Metall”.