Recycling von Gallium aus Prozessrückständen

Bemühungen zur Rückgewinnung von seltenen Metallen beschränken sich derzeit meist auf die Verwertung von End-of-life Produkten. In Produktionsprozessen dagegen gehen oft erhebliche Mengen dieser Wertstoffe verloren, die aus technologischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht zurück gewonnen werden. In dem vorliegenden Beitrag werden die Möglichkeiten der Rückgewinnung von Gallium, über den bisherigen Stand der Technik hinaus, in der Halbleiterindustrie dargestellt. Als Beispiel dient das Recycling von Gallium aus Ätzlösungen der GaAs-Wafer und -Chipproduktion. Die Galliumverluste über Abwasserbehandlung und Reststoffrecycling der Waferproduktion belaufen sich auf etwa 150 g Gallium pro kg im produzierten Wafer. Ein wesentlicher Grund sind die hohen Kosten für eine umfassende selektive Rückgewinnung des Galliums aus dem Abwasser. Die TU Bergakademie Freiberg, das Helmholtz-Institut Freiberg und die Freiberger Compound Materials GmbH forschen an einem neuartigen und kostengünstigen Abwasserbehandlungsverfahren mit geringem Chemikalienverbrauch, um die Recyclingrate für Gallium wesentlich zu erhöhen und dabei die Qualität des Abwassers weiter zu verbessern. Zum Einsatz kommen sollen dabei Membranverfahren wie Dialyse und Elektrodialyse.