Forschende der TU Bergakademie Freiberg haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Phosphor aus Katalysatoren der chemischen Industrie wiederverwendet werden kann. Der recycelte Phosphor kann als Düngemittel oder in neuen Katalysatoren eingesetzt werden. Die jetzt patentierte Technologie schont damit mineralische Ressourcen als einzige natürliche Phosphor-Quelle.

Bisher entsorgt

"Als Katalysator werden Pellets auf Basis von Siliziumdioxid verwendet, die mit Phosphorsäure imprägniert sind. Während der Produktion verschleißen die Katalysatoren und es kommt zu Ablagerungen von Kohlenstoff auf der Oberfläche der Pellets. Dadurch sinkt ihre katalytische Aktivität drastisch. Nach ungefähr einem Jahr werden die Katalysatoren entsorgt“, erklärt Dr. Peter Fröhlich.



„Die im Katalysator gebundene Phosphorsäure mit einem Anteil zwischen 10 und 20 % kann nicht weiter genutzt werden und geht dem Wertstoffkreislauf bisher verloren“, so der Wissenschaftler weiter. Er uns sein Team können die Phosphorsäure nun mit einem neuartigen Verfahren rückgewinnen und haben es auch schon patentieren lassen (Patentnummer: DE 10 2017 207 457).

Phosphorsäure aus Katalysator-Material herauslösen

Dafür erhitzen die Forschenden die mit der Phosphorsäure imprägnierten Pellets in einem Ofen zuerst auf zirka 500°C, um die organischen Verunreinigungen zu entfernen. Dann wird der Phosphor selbst entfernt. „Das neue Verfahren ist mehrstufig aufgebaut. Zuerst werden die Rußablagerungen verbrannt und der Rückstand nachfolgend mit Wasser oder einer Mineralsäure behandelt“, führt Miterfinder und Institutsdirektor Prof. Martin Bertau aus.



Die gewonnene Roh-Phosphorsäure wird gereinigt und dient dann zur Herstellung mineralischer Phosphordüngemittel. Außerdem kann sie erneut für die Katalysator-Herstellung eingesetzt werden. „Das neue Verfahren trägt anteilig zur Schonung der natürlichen Phosphor-Ressourcen bei und ist ein Beispiel, wie Wertstoffe aus Industrie-Abfällen zurückgewonnen werden können“, erläutert Prof. Martin Bertau.