Was ist Rhodium?

• Platingruppenmetalle Preise
• Rhodiumpreis und Goldpreis im Vergleich 2012-2021
• Geschichte und Entdeckung von Rhodium
• Verwendungen von Rhodium
• Rhodium Fakten
• Angebot von Rhodium
• Afrikanische PGM-Minen
• Rhodium in der Schmuckindustrie

Rhodium wurde im Jahr 1803 von William Wollaston entdeckt. Er arbeitete mit Smithson Tennant an einem kommerziellen Unternehmen zusammen, das unter anderem reines Platin für den Verkauf herstellen sollte. Der erste Schritt des Verfahrens bestand darin, gewöhnliches Platin in Königswasser (Salpetersäure + Salzsäure) aufzulösen. Dabei ging nicht alles in Lösung und es blieb ein schwarzer Rückstand zurück.

(Tennant untersuchte diesen Rückstand, aus dem er schließlich Osmium und Iridium isolierte). Wollaston konzentrierte sich auf die Lösung des gelösten Platins, das auch Palladium enthielt. Er entfernte diese Metalle durch Ausfällung und erhielt eine schöne rote Lösung, aus der er rosarote Kristalle gewann. Dabei handelte es sich um Natriumrhodiumchlorid, Na3RhCl6. Aus ihnen stellte er schließlich eine Probe des Metalls selbst her.

• Rhodium wird hauptsächlich in Katalysatoren für Autos verwendet (80 %). Es reduziert die Stickoxide in den Abgasen.
• Rhodium wird auch als Katalysator in der chemischen Industrie zur Herstellung von Salpetersäure, Essigsäure und für Hydrierungsreaktionen verwendet.
• Es wird zur Beschichtung von Glasfasern und optischen Spiegeln sowie für Tiegel, Thermoelemente und Scheinwerferreflektoren verwendet. Es wird als elektrisches Kontaktmaterial verwendet, da es einen geringen elektrischen Widerstand aufweist und sehr korrosionsbeständig ist.

• Rhodium (Rh) hat eine Ordnungszahl von fünfundvierzig. Dieses Mitglied der Platinmetallgruppe ist ein silbernes, weißes Element mit einer geringeren Dichte, aber einem höheren Schmelzpunkt als Platin.
• Rhodium hat einen sehr hohen Reflexionsgrad.
• Im Gegensatz zu allen anderen Elementen der Gruppe 9 hat Rhodium nur ein Elektron in seiner äußeren Schale.
• Mit nur 0,00002 Teilen pro Million in der Erdkruste ist Rhodium eines der seltensten Elemente.
• Diese Seltenheit treibt seinen Preis in die Höhe, sodass es kaum kommerzielle oder industrielle Verwendung findet.
• Rhodium lässt sich nur sehr schwer aus den Erzen gewinnen, die es enthalten.
• Wie Ruthenium ist Rhodium ein Abfallprodukt der Kernspaltung von Ur-235.
• Die wichtigste kommerzielle Verwendung von Rhodium ist der Einsatz in Autokatalysatoren.
• 87,2 % des produzierten Rhodiums wird in Katalysatoren verwendet.
• Diese Anwendung reduziert die schädlichen Emissionen von Autos, indem Kohlenmonoxid und andere Gase in weniger giftige Gase umgewandelt werden.
• Beim Rhodium-Flashing wird Weißgold oder Platin mit einer reflektierenden Beschichtung galvanisiert.
• Dieses Verfahren wird in der Schmuckherstellung verwendet, ebenso wie das Rhodiumverfahren zur Beschichtung von Silber, um ein Anlaufen beim Tragen zu verhindern.

Das jährliche weltweite Angebot an Rhodium, abgebaut und recycelt, könnte in einen einzigen Sattelschlepper passen. Das abgebaute Rhodiumangebot lag im Jahr 2019 bei über 750.000 Unzen und das recycelte Angebot bei 315.000 Unzen, was ein Defizit von etwa 50.000 Unzen ergibt. Das Rhodiumangebot ist hinsichtlich der Nachfrage wenig dynamisch, d. h. wenn die Nachfrage steigt, gibt es keine schnelle Möglichkeit, die Produktion oder das Angebot zu erhöhen.

Dafür gibt es viele Gründe: Der Hauptgrund ist, dass Rhodium in der Erdkruste äußerst selten vorkommt und das Metall als Nebenprodukt bei der Platin- und Palladiumgewinnung oder bei der Nickelgewinnung abgebaut wird. Eine primäre Rhodiummine gibt es nicht, und die wichtigsten Produzenten befinden sich alle in Südafrika. Südafrika produziert jährlich über 85 % des weltweiten Rhodiumangebots.

Die meisten der PGM-Minen in Südafrika liegen sehr tief und sind veraltet. Diese Minen sind arbeits- und energieintensiv, was zu höheren Kosten für die Erschließung jeder Unze führt. Aufgrund der großen Tiefe der veralteten Minen in Südafrika, die als Nebenprodukt Rhodium produzieren, stagnierte das Metallangebot in den letzten Jahren weitgehend.

Angesichts des Überangebots an Platin und des seit 2015 gesunkenen Preises stehen die südafrikanischen Bergbauunternehmen vor einem Dilemma: Wenn sich diese Unternehmen dazu entschließen, mehr Platin abzubauen, um das Nebenprodukt Rhodium zu nutzen, besteht die Gefahr eines Überangebots auf dem Platinmarkt und eines weiteren Preisverfalls. Weitere Probleme, die den Bergbausektor in Südafrika plagen, sind unter anderem:

• Mangel an zuverlässiger Energieerzeugungsinfrastruktur und -versorgung, hohe behördliche Hürden für Bergbauunternehmen, die ihre eigene umfangreiche Energieerzeugungsinfrastruktur aufbauen wollen. Dies erschwert den zuverlässigen Betrieb der tiefen PGM-Minen;
• Die tiefen Minen sind arbeitsintensiv, und der Bergbausektor in Südafrika ist der größte Arbeitgeber im Lande. Diese Faktoren trugen dazu bei, dass die südafrikanische Regierung eine der strengsten Abriegelungen der Welt einführte, um die Übertragung von Covid-19 zu minimieren.
• Häufige Lohnstreitigkeiten zwischen den Gewerkschaften und den Bergbauunternehmen führen zu monatelangen Streiks, die die Einnahmen erheblich beeinträchtigen.
• Korruption und Betrug sind in vielen staatlichen Einrichtungen und Unternehmen weit verbreitet.

Wie alle Metalle der Platinfamilie wird auch Rhodium in der Schmuckindustrie auf vielfältige Weise verwendet. Der Grund dafür ist, dass Rhodium dem Endprodukt ein viel weißeres, fast platinartiges Aussehen verleiht, wodurch das Endergebnis für die Person, die das rhodinierte Schmuckstück erhält, viel ansehnlicher wirkt. Außerdem erhält das Auge einen viel stärkeren Farbkontrast, besonders wenn das Schmuckstück mehrere Farben enthält, wie Gelb-, Rot- oder Grüngold. Rhodium verleiht der endgültigen Oberfläche ein viel weißeres, fast platinartiges Aussehen.

Rhodium wird in flüssiger Form entweder als Konzentrat oder in verdünnter Form gekauft und muss wegen der giftigen Säuren und Chemikalien, die das Rhodiummetall in flüssiger Form halten, bevor es während des Beschichtungsprozesses extrahiert wird, in einem gut belüfteten Bereich verwendet werden.

Sowohl das Konzentrat als auch die verdünnten Lösungen führen zu einem ähnlichen Endergebnis, aber in der Regel bevorzugen Juwelliere die konzentrierte Form, da sie so eine bessere Kontrolle über die Stärke der Lösung haben und eine bessere Verbindung mit dem Metall, auf das das Rhodium aufgetragen wird, herstellen können und es während seiner gesamten Lebensdauer in gutem Zustand halten, indem wir frisches Konzentrat und destilliertes Wasser hinzufügen, wenn die Flüssigkeit zu verdampfen beginnt oder schwächer wird, da das Rhodium aus der Flüssigkeit verbraucht wird.

So wird es gemacht:

Erster Schritt

In einer gut belüfteten Umgebung wird der zu rhodinierende Schmuck elektrogereinigt, indem er in eine Lösung getaucht und gebadet wird, die das gesamte Fett und alle anderen Verunreinigungen entfernt, die sich nach dem Polieren und Reinigen auf den Metalloberflächen angesammelt haben könnten.

Zweiter Schritt

Das flüssige Rhodiumkonzentrat wird mit etwas destilliertem Wasser gemischt und in einen Pyrexbecher gegeben. Eine Platinanode, die wir in unserer Werkstatt aus Platin hergestellt haben, wird in das flüssige Rhodium getaucht und eine positive Ausgangsklemme wird an der Anode befestigt, ein negativer Ausgangsdraht wird dann mit dem zu beschichtenden Gegenstand in Kontakt gebracht, und der zu beschichtende Schmuck wird in das flüssige Rhodium eingetaucht.

Dritter Schritt

Das flüssige Rhodium wird dann erhitzt, sodass es heiß, aber nicht kochend ist, und der mit dem negativen Strom verbundene Gegenstand wird in die Lösung getaucht. Dann werden elektronische Ströme angelegt, die das Rhodium in der Rhodiumflüssigkeit dazu bringen, an den Oberflächen des zu beschichtenden Schmuckstücks zu haften.

Vierter Schritt

Das rhodinierte Schmuckstück wird dann in eine Kiste mit Holzspänen gelegt, die die verbleibende Rhodiumlösung auf den Oberflächen aufnimmt. Anschließend wird es mit Ultraschall gereinigt und gedämpft.

Rhodinieren, wenn andere Metallfarben beteiligt sind:

Erster Schritt

Der Juwelier deckt alle Farben, die nicht beschichtet werden sollen, mit einem Acryl ab, das nach Abschluss des Prozesses leicht entfernt werden kann, sodass das nicht abgedeckte weiße Metall das einzige Metall ist, das der flüssigen Rhodiumlösung ausgesetzt ist.

Zweiter Schritt

Der maskierte Gegenstand wird acht bis zehn Sekunden lang in ein Rhodiumbad getaucht, wobei er leicht gerührt wird. Nach dem Herausnehmen aus dem flüssigen Rhodium wird der Gegenstand in einige feine Holzspäne gelegt, die die verbleibende Rhodiumflüssigkeit aus dem Gegenstand absorbieren.