TY - THES

T1 - Nickelrückgewinnung aus Abwässern der Mikroelektronikindustrie

AU - Pichlhöfer, Valentin

N1 - gesperrt bis 28-08-2028

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Die Rückgewinnung wichtiger Rohstoffe aus Produktionsreststoffen ist für umweltbewusste, innovative Unternehmen ein wesentliches Ziel, das zur nachhaltigen Entwicklung beiträgt. Diese Arbeit befasst sich im Speziellen mit der Rückgewinnung des Metalls Nickel aus Abwässern der Leiterplatten- und Substratfertigung. Zur Realisierung eines groben Anlagenkonzeptes erfolgt die Untersuchung der Eignung von Ionenaustauschprozessen für die Aufbereitung der nickelhaltigen Reststoffe. Dabei liegt der Fokus auf der Auswahl eines geeigneten Harzes, um sowohl ein passendes Ausgangsprodukt für weitere Prozessschritte herzustellen als auch die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte für die Emission in öffentliche Gewässer sicherzustellen. Als finaler Rückgewinnungsschritt wird eine Membranelektrolyse, in welcher die metallische Abscheidung des Nickels aus den Regeneraten der Ionenaustauscher stattfindet, getestet. Dazu erfolgt ein Vergleich der Stromausbeuten bei Verwendung von salzsauren oder schwefelsauren Regenerationsmitteln als Elektrolyte. Während sich Ionenaustauscher zur Herstellung elektrolysierbarer Lösungen eignen, sind bei der Membranelektrolyse niedrige Stromausbeuten von maximal 63 % und schlechte Produktqualitäten aufgrund verminderter Adhäsion an den Kathoden zu verzeichnen. Unter den getesteten Bedingungen ist ein pH von 5 und eine Temperatur von 40 °C bei Verwendung von sulfatischen Elektrolyten am energieeffizientesten. Im Ionenaustausch weisen schwach saure, komplexbildende Harze eine hohe Kapazität für Nickel auf, wobei sie in konditioniertem Zustand ebenfalls zur Erreichung der gesetzlichen Einleitwerte geeignet sind.

AB - Die Rückgewinnung wichtiger Rohstoffe aus Produktionsreststoffen ist für umweltbewusste, innovative Unternehmen ein wesentliches Ziel, das zur nachhaltigen Entwicklung beiträgt. Diese Arbeit befasst sich im Speziellen mit der Rückgewinnung des Metalls Nickel aus Abwässern der Leiterplatten- und Substratfertigung. Zur Realisierung eines groben Anlagenkonzeptes erfolgt die Untersuchung der Eignung von Ionenaustauschprozessen für die Aufbereitung der nickelhaltigen Reststoffe. Dabei liegt der Fokus auf der Auswahl eines geeigneten Harzes, um sowohl ein passendes Ausgangsprodukt für weitere Prozessschritte herzustellen als auch die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte für die Emission in öffentliche Gewässer sicherzustellen. Als finaler Rückgewinnungsschritt wird eine Membranelektrolyse, in welcher die metallische Abscheidung des Nickels aus den Regeneraten der Ionenaustauscher stattfindet, getestet. Dazu erfolgt ein Vergleich der Stromausbeuten bei Verwendung von salzsauren oder schwefelsauren Regenerationsmitteln als Elektrolyte. Während sich Ionenaustauscher zur Herstellung elektrolysierbarer Lösungen eignen, sind bei der Membranelektrolyse niedrige Stromausbeuten von maximal 63 % und schlechte Produktqualitäten aufgrund verminderter Adhäsion an den Kathoden zu verzeichnen. Unter den getesteten Bedingungen ist ein pH von 5 und eine Temperatur von 40 °C bei Verwendung von sulfatischen Elektrolyten am energieeffizientesten. Im Ionenaustausch weisen schwach saure, komplexbildende Harze eine hohe Kapazität für Nickel auf, wobei sie in konditioniertem Zustand ebenfalls zur Erreichung der gesetzlichen Einleitwerte geeignet sind.

KW - Nickelrückgewinnung

KW - Ionenaustauschprozesse

KW - Membranelektrolyse

KW - Abwasserreinigung

KW - Nickel recovery

KW - ion exchange processes

KW - membrane electrolysis

KW - wastewater cleaning

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.257

DO - 10.34901/mul.pub.2023.257

M3 - Masterarbeit

ER -