Praseodym (Pr) und Wasser

Praseodym (Pr) und Wasser: Vorkommen, Chemie und Entfernung

Praseodym ist ein Seltenerdelement, das in Legierungen, Glas und Materialien für Permanentmagnete verwendet wird. Für Wasser ist es vor allem dort relevant, wo durch geologische Gegebenheiten, Erzverarbeitung oder Bergbauabfälle seltene Erden enthaltende Minerale vorhanden sind. Saurer Grubenabfluss kann verschiedene Seltenerdelemente mobilisieren; die Praseodymkonzentrationen unterscheiden sich jedoch von Standort zu Standort und sollten gemessen werden, statt sie aus den Konzentrationen eines anderen Elements abzuleiten.

Wie gelangt Praseodym ins Wasser?

Praseodym kommt zusammen mit anderen leichten Seltenerdelementen in Mineralen wie Monazit, Bastnäsit und Apatit vor. Die SGU beschreibt Seltenerdelemente enthaltenden Apatit in schwedischen Eisenerz-Aufbereitungsrückständen und veranschaulicht damit eine mögliche Quelle beim Abbau von Eisen-Apatit-Erzen. Verwitterung, saurer Abfluss oder der Kontakt von Prozesswasser mit Erz und Aufbereitungsrückständen können einen Teil der in den Mineralen enthaltenen Stoffe freisetzen. Dass Praseodym in einer Mineral- oder Aufbereitungsrückstandsprobe vorhanden ist, bedeutet nicht, dass es im nahe gelegenen Wasser gelöst vorliegt.

Chemie von Pr im Wasser

Praseodym liegt im Wasser im Allgemeinen voraussichtlich in der Oxidationsstufe +3 (Pr(III)) vor. Sein gelöster Anteil hängt vom pH-Wert und von Liganden wie Sulfat, Carbonat und gelöster organischer Substanz ab. Mit steigendem pH-Wert können Adsorption an eisen- oder aluminiumreiche Feststoffe und Mitfällung mit diesen den gelösten Anteil verringern. Dieses Verhalten ist bei anderen dreiwertigen Seltenerdelementen weitgehend ähnlich; die genaue Verteilung hängt jedoch von der Wasserchemie und den Mineraloberflächen ab.

Wie lässt sich Praseodym entfernen oder zurückgewinnen?

Durch Neutralisation von Grubenwasser und anschließende Feststoffabtrennung lässt sich ein Teil des gelösten Praseodyms entfernen, indem es in Niederschläge überführt wird. Der entstehende Schlamm kann ein Gemisch aus Seltenen Erden und anderen Metallen enthalten und muss entsprechend charakterisiert und behandelt werden. In Studien zu sauren Grubenwässern wurden Ionenaustausch und Oxalatfällung zur Anreicherung gemischter Seltenerdprodukte untersucht. Diese Verfahren müssen für den jeweiligen Prozess geprüft werden; sie dürfen weder als bewährte Behandlung ausschließlich für Praseodym dargestellt werden, noch darf ohne Überprüfung angenommen werden, dass sie einen Grenzwert für die Einleitung oder für Trinkwasser einhalten.

Bei der Bewertung sollte zwischen gelösten Stoffen sowie Schwebstoffen und abgesetzten Feststoffen unterschieden werden. Wo relevant, sollten pH-Wert, Redoxbedingungen, Sulfat, Carbonat, organische Substanzen und andere wichtige Ionen berücksichtigt werden. Lesen Sie mehr über Ionenaustausch und über Elemente und ihre Wechselwirkung mit Wasser.

Zuletzt überprüft: 3. November 2026 durch Lenntech.

Quellen und weiterführende Literatur

• Geologischer Dienst Schwedens: Metalle und Mineralien in Bergbauabfällen.
• Stewart et al. (2017): Ressourcen an Seltenen Erden in Grubenwässern aus dem Kohlebergbau und in Niederschlägen aus deren Behandlung im Appalachenbecken.
• Valente et al. (2018): Mineralogische Einflüsse auf die Mobilität Seltener Erden in Umgebungen mit sauren Grubenwässern.
• Separation and Purification Technology (2024): Rückgewinnung Seltener Erden aus sauren Grubenwässern durch selektive Fällung und Ionenaustausch.
• Cleaner Engineering and Technology (2026): Rückgewinnung Seltener Erden aus saurem Grubenwasser durch Ionenaustausch und Fällung mit Oxalsäure.
• Environment and Climate Change Canada: Entwurf bundesstaatlicher Umweltqualitätsrichtlinien für ausgewählte Seltene Erden.