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Forscher überprüfen, wie man aus schwierigen („komplexen“) Lagerstätten hierzulande Metalle wirtschaftlich gewinnen kann

Aus 150 Tonnen komplexer Erze, die aus dem „Besucherbergwerk Zinnkammern Pöhla“ im Erzgebirge (Bild) entnommen wurden, wollen Forscher Metalle auf wirtschaftliche Weise gewinnen. Quelle: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

In einem Projekt in Freiberg geht es um Zinn, Zink und Indium in sächsischen Erzen

Eine große Menge an Bodenschätzen lagert in Europa in komplex zusammengesetzten Lagerstätten. Dabei handelt es sich um Vorkommen, bei denen die begehrten Metalle sich auf verschiedene Erzminerale verteilen, die wiederum eng verwachsen sind mit Mineralen ohne wirtschaftlich relevantem Metallinhalt. In einem praktischen Versuch mit 150 Tonnen Erz aus der Lagerstätte Hämmerlein-Tellerhäuser im Erzgebirge wollen nun Europäische Rohstoffexperten ausprobieren, wie sich auch aus solchen Vorkommen wichtige Stoffe wirtschaftlich gewinnen lassen.

Konkret geht es um Zinn, Zink und Indium.

Innzwischen gibt es Erkenntnisse darüber, wie der Aufbau und die Zusammensetzung eines Gesteins sich auf die Methoden der Gewinnung auswirken, die man an einem Vorkommen anwenden kann oder nicht. Dazu haben die Forscher Simulationsmodelle entwickelt, nach denen sich unterschiedliche Minerale nach Farbe, Dichte oder Magnetisierbarkeit trennen lassen.

Diese Modelle sollen nun in der Praxis getestet werden.

Vielschichtig ist die Kette der Aufbereitung. Für jeden Zerkleinerungsschritt und jeden Trennprozess gibt es einen optimalen Schwellenwert, bei dem die Metalle bestmöglich angereichert und die wertlosen Stoffe effizient abgetrennt werden.

Bei der Farbtrennung etwa gibt ein Schwellenwert an, bei welchem Verhältnis von wertstoffreichen schwarzen Partikeln zu wertstoffarmen weißen Teilchen es sich noch lohnt, das schwarze Gestein weiter anzureichern.

Genauso haben die Forscher die Flotation weiterentwickelt. Das neue selektive Verfahren kann feinste Partikel im Bereich weniger Mikrometer (ein Bruchteil der Breite eines menschlichen Haares) voneinander trennen.

Ein anderes Thema sind Sensor-Technologien, mit denen schon früh im Prozess der Großteil des wertarmen Gesteins abtrennt werden kann. Das würde auch den Energieeinsatz verringern. Den Abfall kann man im Regelfall noch als Schotter verwenden.

Letztendlich geht es hier um modernen Bergbau.

Nach dem Waschen des gebrochenen Gesteins folgen die Vorsortierung und viele weitere Schritte der Zerkleinerung und Trennung.

Die 150 Tonnen Erz für die Versuchsreihen wurden durch die Bergsicherung Sachsen aus dem Besucherbergwerk Zinnkammern Pöhla im Lizenzgebiet der Saxore Bergbau GmbH entnommen, in dem schätzungsweise 15 Millionen t Komplexerze lagern.

Ähnliche Erze finden sich auch in anderen sächsischen Lagerstätten.

Bei dem Freiberger Pilotversuch kooperieren zwei Konsortien: das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt „AFK – Aufbereitung feinkörniger heimischer Komplexerz-Lagerstätten“ und der von der Europäischen Union finanzierte Verbund „FAME – Flexible and Mobile Economic Processing Technologies“.

Im AFK-Projekt kooperieren das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, die TU Bergakademie Freiberg, das Ingenieurunternehmen UVR-FIA GmbH, die RWTH Aachen und die Explorationsfirmen Beak Consultants GmbH, Saxore Bergbau GmbH und Tin International.

FAME ist ein Zusammenschluss von 16 Einrichtungen aus 6 Ländern und wird durch das britische Unternehmen Wardell Armstrong International koordiniert. Zu den deutschen Partnern zählen das Geokompetenzzentrum Freiberg, die G.E.O.S. Freiberg Ingenieurgesellschaft mbH, Nickelhütte Aue sowie die Saxore Bergbau GmbH, die die Probenahme sowie Teile des Pilotversuchs finanziert.

Quelle: Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie

(22.11.2018)