Indium (In) und Wasser

Indium (In) und Wasser: Vorkommen, Chemie und Entfernung

Indium ist ein Spurenmetall, das in der Elektronik und Halbleitertechnik verwendet wird. Es wird gewöhnlich als Nebenprodukt der Zinkverarbeitung gewonnen und kann durch Bergbau, Verhüttung oder industrielle Abwässer ins Wasser gelangen. Seine Mobilität hängt stark vom pH-Wert und der Wasserchemie ab: Saures Grubenwasser kann gelöstes Indium transportieren, während eine Erhöhung des pH-Werts einen großen Teil davon in die Feststoffphase überführen kann.

Illustrative Darstellung von Grubenwasser, einer Wasserprobe und Aufbereitungsanlagen; keine gemessene Probe und kein indiumspezifischer Test. — Illustration der Probenahme und Aufbereitung von durch Bergbau beeinflusstem Wasser; sie zeigt keine gemessenen Indiumkonzentrationen.

Wie gelangt Indium ins Wasser?

Indium kommt hauptsächlich in geringen Mengen in Zinksulfidmineralen wie Sphalerit vor und wird häufig bei der Zinkraffination gewonnen. Durch Bergbau, Erzaufbereitung und Verhüttung kann es in Grubenwasser oder Prozesswasser gelangen. Bei einer Untersuchung des U.S. Geological Survey am Mineral Creek in Colorado wurden in einem Bach bei einem pH-Wert von etwa 3 Konzentrationen von 6–29 µg/L filtrierbarem Indium gemessen. Diese Ergebnisse stammen aus einem einzelnen, durch saures Grubenwasser beeinflussten Bach und stellen keine typischen Hintergrundkonzentrationen für Flüsse oder Grubenwasser im Allgemeinen dar.

Chemie des Indiums im Wasser

In wässrigen Systemen liegt Indium häufig als In(III) vor. In stark saurem Wasser kann gelöstes Indium mobil bleiben. Mit steigendem pH-Wert können Hydrolyse, Adsorption an eisenreichen Partikeln und die Ausfällung von Indiumhydroxid dazu führen, dass es aus der filtrierbaren Fraktion in suspendierte Feststoffe übergeht. Im Versuch zur pH-Wert-Anpassung am Mineral Creek waren nach der Erhöhung des pH-Werts auf über 8 mehr als 99% mit suspendierten Feststoffen assoziiert. Chlorid, Sulfat, konkurrierende Metalle, organische Stoffe und die Menge an eisenhaltigen Feststoffen können seine chemische Form und seinen Transport ebenfalls beeinflussen.

Wie lässt sich Indium entfernen oder zurückgewinnen?

Bei saurem Grubenwasser kann eine kontrollierte Neutralisation mit anschließender Sedimentation oder Filtration Indium in einen metallhaltigen Schlamm überführen; dieser Schlamm muss anschließend sachgerecht charakterisiert und bewirtschaftet werden. In Laborstudien wurden auch Kationenaustauscherharze zur Abscheidung von In(III) aus sauren Lösungen untersucht. Abwasser aus der Halbleiterindustrie kann sowohl indiumhaltige Partikel als auch gelöste Indiumverbindungen enthalten. Filtration oder Ultrafiltration kann daher bei der Entfernung von Partikeln helfen; es darf jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass sie auch gelöstes Indium entfernt. Das geeignete Behandlungsverfahren hängt von der Indiumkonzentration, den chemischen Spezies des Indiums, dem Säuregrad und den anderen Metallen im jeweiligen Wasser ab. Rückgewinnungsverfahren konzentrieren Indium in einem Nebenstrom und erfordern ein gesondertes Konzept für den Umgang mit Reststoffen.

Bei der Analyse sollte zwischen Gesamtindium und gelöstem oder filtrierbarem Indium unterschieden werden. Außerdem sollten pH-Wert, Redoxbedingungen sowie Sulfat, Chlorid, Eisen und Schwebstoffe erfasst werden. Erfahren Sie mehr über Ionenaustausch und Elemente und ihre Wechselwirkung mit Wasser.

Zuletzt überprüft: 31. Oktober 2026 von Lenntech.