Rohstoff Gallium: Recycling in Deutschland soll Abhängigkeit von China mindern

Das Metall Gallium ist als Bestandteil etwa von Galliumarsenid (GaAs) und Galliumnitrid (GaN) ein wichtiger Baustein für die Chipindustrie. Doch die Abhängigkeit vom weltweit größten Galliumproduzenten China ist stark. Innovative Verfahren zum Recycling von Gallium aus Industrieabwässern sowie zur Gewinnung von Gallium aus vorhandenen Abraumhalden könnten die Abhängigkeit mindern.

Im sächsischen Freiberg geht eine Pilotanlage zur Extraktion von Gallium aus dem Abwasser der Firma Freiberger Compound Materials (FCM) in Betrieb. FCM stellt unter anderem GaAs-Wafer her. Dazu züchtet FCM zunächst Einkristalle (Ingots) und zersägt diese in dünne Scheiben (Wafer). Beim anschließenden Schleifen und Polieren fällt relativ viel Abwasser an. Dieses Abwasser wird vorgereinigt, unter anderem um Grenzwerte für das giftige Arsen einzuhalten. Dennoch bleiben erhebliche Mengen von Gallium im Abwasserstrom. Die Konzentration ist aber so gering, dass sich die Rückgewinnung bisher nicht lohnt.

An diesem Punkt setzt der Biochemieingenieur Dr. Rohan Jain vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) an. Der wesentliche Trick der von seinem Team entwickelten „GaLIophore“-Technik ist der Einsatz der organischen Chemikalie Deferoxamin, auch Desferrioxamine B genannt, kurz DFOB. Es gehört zur Gruppe der Siderophore. Diese Moleküle binden etwa Eisen, aber eben auch Gallium.

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