Neodymium (Nd) en water
Neodymium (Nd) en water: voorkomen, chemie en verwijdering
Neodymium is een zeldzaam aardmetaal dat wordt gebruikt in zeer sterke permanente magneten. Het komt doorgaans voor in mineralen en niet als zuiver metaal in water. Zure afvoer uit sommige mijnbouw- en verwerkingslocaties kan neodymium en andere zeldzame aardmetalen mobiliseren; hoeveel daarvan opgelost blijft, hangt af van de pH, minerale oppervlakken en opgeloste liganden.

Hoe komt neodymium in water terecht?
Neodymium komt voor in mineralen die zeldzame aardmetalen bevatten, waaronder apatiet dat met bepaalde ijzerertsen is geassocieerd. Volgens SGU bevat apatiet dat bij de verrijking van Zweeds apatiet-ijzererts wordt afgescheiden zeldzame aardmetalen en komt het in het residu terecht. Water dat in contact komt met blootliggend erts, mijnresidu of procesresten kan daarom op specifieke locaties een verspreidingsroute vormen, vooral waar oxidatie van sulfiden zure afvoer veroorzaakt. Studies naar afvoerwater uit kolenmijnen hebben neodymium ook geïdentificeerd als een van de relevante zeldzame aardmetalen in bepaalde mijnwaters. Dit betekent niet dat neodymium in alle mijneffluenten veel voorkomt.
Chemie van Nd in water
In de meeste natuurlijke wateren wordt neodymium voornamelijk als Nd(III) verwacht. Het kan opgeloste complexen vormen met sulfaat, carbonaat en organische liganden, en het kan adsorberen aan of mee neerslaan met ijzer- en aluminiumrijke vaste stoffen. Een lagere pH bevordert vaak het oplossen van mineralen en hogere concentraties opgeloste zeldzame aardmetalen, maar dit verband geldt niet altijd: ook mineralogie, sulfaat, carbonaat, organische stof en secundaire vaste stoffen spelen een rol.
Hoe kan neodymium worden verwijderd of teruggewonnen?
Bij de conventionele behandeling van zuur mijnwater wordt de zuurgraad doorgaans geneutraliseerd en worden ijzer- en aluminiumrijke neerslagen afgescheiden. Neodymium kan vanuit het water in deze vaste stoffen terechtkomen; een lagere gemeten opgeloste concentratie kan dus wijzen op concentratie in het zuiveringsslib, niet op vernietiging van het element. Voor de terugwinning van grondstoffen is ionenwisseling gevolgd door gecontroleerde neerslagvorming, waaronder oxalaatprecipitatie, onderzocht voor gemengde concentraten van zeldzame aardmetalen uit bepaalde zure mijnwaters. Dit is geen gegarandeerd neodymiumselectieve behandeling en evenmin een gegarandeerde drinkwaterbehandeling. Bepaal vóór de keuze van een proces het opgeloste en totale neodymiumgehalte en karakteriseer concurrerende ionen en resterende vaste stoffen.
Bij de beoordeling moet onderscheid worden gemaakt tussen opgeloste stoffen en zwevende en bezonken vaste stoffen; waar relevant moeten ook pH, redoxomstandigheden, sulfaat, carbonaat, organische stof en andere belangrijke ionen worden meegenomen. Lees meer over ionenwisseling en elementen en hun wisselwerking met water.
Laatst beoordeeld: 3 november 2026 door Lenntech.
Bronnen en verder lezen
- Zweedse geologische dienst: Metalen en mineralen in mijnafval.
- Stewart et al. (2017): Zeldzame aardmetalen als grondstof in afvoerwater uit kolenmijnen en zuiveringsneerslagen in het Appalachenbekken.
- U.S. Geological Survey (2024): Beoordeling van afvoerwater uit kolenmijnen en bijbehorende neerslagen op concentraties radium en zeldzame aardmetalen.
- Separation and Purification Technology (2024): Terugwinning van zeldzame aardmetalen uit zuur mijnwater met selectieve neerslagvorming en ionenwisseling.
- Cleaner Engineering and Technology (2026): Terugwinning van zeldzame aardmetalen uit zuur mijnwater door ionenwisseling en neerslagvorming met oxaalzuur.
- Environment and Climate Change Canada: Ontwerp van federale milieukwaliteitsrichtlijnen voor geselecteerde zeldzame aardmetalen.