Häufige Zinksalze in wässrigen Lösungen: Löslichkeit sowie Trenn- und Aufkonzentrierungsverfahren

Zink gelangt durch die Verwitterung zinkhaltiger Minerale in natürliche Gewässer und aus Quellen wie Bergbau, Feuerverzinkung, Galvanotechnik und chemischer Produktion in industrielle Wässer. Zinksalze können auf die in einem Prozess verwendeten oder entstehenden Verbindungen hinweisen; gelöstes Zink liegt jedoch nicht als intaktes Salzmolekül vor. Je nach pH-Wert, Liganden und Wasserzusammensetzung liegt es im Allgemeinen als Zn(II) vor, verteilt auf gelöste Ionen und Komplexe, oder ist an Partikel gebunden.

Untersuchen Sie Zink in einem Wasser- oder Solestrom? Löslichkeit und Behandlung hängen vom pH-Wert, von Komplexbildnern, konkurrierenden Ionen, dem Salzgehalt und davon ab, ob Zink gelöst oder an Partikel gebunden ist. Die folgenden Optionen dienen der ersten Orientierung; die tatsächliche Auswahl erfordert Kenntnisse über die Chemie des Stroms und das Behandlungsziel.

Häufige Zinksalze und -verbindungen in Wasser

Die Angaben zur Löslichkeit sind qualitativ und beziehen sich auf die Verbindungen unter gewöhnlichen Bedingungen. Sie erlauben keine Vorhersage der Konzentration gelösten Zinks in einer bestimmten Wasserprobe.

Zinksalz oder -verbindungFormelTypische Anwendung / Branche / VerwendungTypische wässrige Ströme, in denen die Verbindung vorkommtLöslichkeit in Wasser
ZinksulfatZnSO4Zinkchemikalien, Düngemittel und MetalloberflächenbehandlungBergbau-Sickerwässer, Galvanikbäder und Spülwässer, ProzesswasserLeicht löslich
ZinkchloridZnCl2Flussmittel für die Feuerverzinkung und chemische ProduktionFlussmittelhaltige Spülwässer, Abwässer aus der Metalloberflächenbehandlung und chloridreiche ProzessströmeLeicht löslich; als Feststoff stark hygroskopisch
ZinknitratZn(NO3)2Chemische Produktion und LaboranwendungenProzesswässer aus der Spezialchemie und LaborabfallströmeLeicht löslich
ZinkacetatZn(CH3COO)2Chemische Produktion und spezialisierte VerfahrenProzesswässer, in denen Zinkacetat verwendet wird oder entstehtLöslich
Zinkcarbonat (Smithsonit)ZnCO3Natürlich vorkommendes ZinkerzmineralSuspensionen aus der Mineralaufbereitung und Grubenwässer; die Auflösung hängt vom pH-Wert und der Carbonatchemie abIn Wasser praktisch unlöslich
ZinkoxidZnOHerstellung von Gummi, Keramik und PigmentenPartikelhaltiges Waschwasser, Suspensionen und OberflächenabflussIn Wasser praktisch unlöslich
ZinkhydroxidZn(OH)2Entsteht bei der Behandlung durch pH-Wert-EinstellungFällungssuspensionen und BehandlungsrückständeSchwer löslich; stark pH-abhängig und amphoter
Zinksulfid (Sphalerit)ZnSWichtiges Zinkerzmineral; kann auch bei der Sulfidbehandlung entstehenGrubenwässer, Ströme aus der Mineralaufbereitung und Suspensionen aus der SulfidfällungIn Wasser praktisch unlöslich

In Wasser wird die Speziation von gelöstem Zink durch Chlorid, Sulfat, Carbonat, gelöste organische Stoffe und andere Liganden beeinflusst. Zink kann außerdem an Mineraloberflächen sorbieren oder zusammen mit Schwebstoffen auftreten. Salznamen beschreiben daher mögliche Quellen oder Feststoffe – nicht unbedingt die tatsächlich in einer Probe vorliegenden Spezies. Starke Laugen oder Ammoniak können Zinkhydroxid oder Zinkoxid unter Bildung löslicher Komplexe auflösen.

Löslichkeit, pH-Wert und Fällung

Durch Zugabe von Lauge kann gelöstes Zink in festes Zinkhydroxid umgewandelt werden, das sich anschließend durch Sedimentation und Filtration abtrennen lässt. Der Betriebs-pH-Wert muss für das jeweilige Wasser gewählt werden: Zinkhydroxid ist amphoter und kann sich unter ausreichend alkalischen Bedingungen wieder lösen. Durch Carbonat- oder Sulfidfällung können in geeigneten Strömen andere schwer lösliche Feststoffe entstehen. Komplexbildner wie EDTA, Ammoniak und Cyanid können Zink in Lösung halten und die Wirksamkeit herkömmlicher Fällungsverfahren verringern. Cyanidhaltige Ströme erfordern spezielle Sicherheitsmaßnahmen und dürfen nicht unbedacht angesäuert werden.

Möglichkeiten zur Abtrennung, Aufkonzentrierung und Rückgewinnung

BehandlungszielMöglicher VerfahrenswegWichtige Aspekte
Zink in größerer Menge aus einem geeigneten Abwasser entfernenKontrollierte Hydroxid- oder Carbonatfällung, gefolgt von Koagulation/Flockung, Sedimentation und FiltrationDie Leistung hängt vom pH-Wert, von Komplexbildnern und konkurrierenden Bestandteilen ab; zinkhaltiger Schlamm muss sachgerecht behandelt werden.
Einen schwer löslichen Zinkfeststoff zur Abtrennung bildenSulfidfällungKann zur Entfernung oder Rückgewinnung erwogen werden; die Dosierung des Reagenzes und das Restsulfid sind zu kontrollieren sowie Sicherheitsmaßnahmen gegen Schwefelwasserstoff zu treffen.
Einen verdünnten Strom nachbehandeln oder Zink für die Regeneration bindenIonenaustausch oder ausgewählte AdsorptionsmedienDie Konkurrenz durch andere Ionen, die Kapazität des Harzes bzw. Mediums, die Regeneration und den zinkreichen Reststrom prüfen.
Wasser von gelösten Zinksalzen trennenMembranverfahren wie Umkehrosmose oder Nanofiltration, sofern geeignetZurückgehaltenes Zink gelangt in das Konzentrat; Membranen gewinnen Zink für sich genommen nicht selektiv zurück. Vorbehandlung, Belagsbildung, Salzgehalt, Wasserrückgewinnung und Konzentratmanagement sind zu prüfen.
Zink aus konzentrierten Industrie- oder Bergbauströmen zurückgewinnenGetrennte Erfassung an der Quelle und stromspezifische Fällung oder andere selektive TrennverfahrenMachbarkeit und Produktqualität hängen von der vollständigen Zusammensetzung ab und müssen durch Versuche geprüft werden; Entfernung, Aufkonzentrierung und Rückgewinnung sind unterschiedliche Ziele.

Charakterisierung vor der Verfahrensauswahl

Eine repräsentative Analyse sollte zwischen gelöstem und partikulärem Zink unterscheiden und pH-Wert, Alkalinität, Salzgehalt, Hauptionen, Schwebstoffe und alle relevanten Komplexbildner erfassen. Es ist festzulegen, ob das Ziel die Behandlung vor der Einleitung, die Wiederverwendung des Wassers, die Aufkonzentrierung oder die Rückgewinnung von Zink ist; der entstehende Schlamm beziehungsweise das Konzentrat sind dabei zu berücksichtigen. Bei komplexen oder schwankenden Wasserströmen können Labor- oder Pilotversuche helfen, die praktisch erreichbare Leistung zu bestimmen.

Zuletzt geprüft am 8. November 2026 von Lenntech.

Quellen und weiterführende Literatur