Gewinnung strategischer Elemente aus Bergbaualtablagerungen ausgewählter chilenischer Standorte, verknüpft mit einer anschließenden umweltschonenderen Verwahrung der Restmaterialien (SecMinStratEl)
Land / Region: Chile
Projektanfang: 01.09.2013
Projektende: 31.08.2016
Projektstand: 17.09.2014
Übersicht über eine chilenische Halde mit typischer Sekundärmineralisation an der Oberfläche
Quelle: BGR
Chile gehört zu den weltweit größten Produzenten mineralischer Rohstoffe und ist vor allem durch seine großen Kupfertagebaue bekannt. Die meisten seiner Kupferlagerstätten sind an porphyrische Vorkommen gebunden, die oberflächennah abgebaut werden. Seit Jahrzehnten werden täglich Millionen Tonnen Gestein bewegt, die nach der Aufbereitung auf Halden verkippt werden. Diese können noch abbauwürdige Mengen an Wertstoffen enthalten. Neben Kupfer gelangen in Chile auch weitere Elemente wie Gold, Molybdän, Rhenium, Selen und Seltene Erden immer mehr in den Fokus. Bergbaualtablagerungen können aber auch Probleme für die Umwelt schaffen wie Schadstofftransport durch Wind und die Entwicklung von sauren Wässern durch Sulfidverwitterung. Zudem spielt die Standsicherheit von Haldendämmen im erdbebengefährdeten Chile eine wichtige Rolle.
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Daher wurden für dieses BMBF geförderte Projekt aus dem CLIENT-Programm (FKZ: 033R118B) folgende Ziele festgelegt:
- Untersuchung des Wertstoffpotentials von Halden
Zunächst werden die Halden auf ein breites Spektrum an Elementen untersucht. Im Laufe des Projekts erfolgt eine Fokussierung entsprechend der vorhandenen Wertstoffe. Dazu werden die Halden mineralogisch und geochemisch im Detail analysiert. - Entwicklung von Aufbereitungsverfahren
Ausgehend von bereits bestehenden Aufbereitungsverfahren werden einzelne Aufbereitungsschritte angepasst und neue Verfahren entwickelt, die für die einzelnen Wertstoffe relevant sind. Für Spurenelemente sind Halden besonders vorteilhaft, da mit der Aufmahlung ein wichtiger und energieintensiver Teil der Aufbereitung bereits geschehen ist und somit eine wirtschaftliche Gewinnung auch bei niedrigen Wertstoffgehalten möglich sein kann. - Reorganisations- und Anreicherungsprozesse
Während des Einspülens auf die Halde wird das Material je nach Wassergehalt nach Korngröße und Dichte sortiert. Wenn die Wertstoffe mit einer bestimmten Korngröße assoziiert sind, ist dies ein „natürlicher“ Anreicherungsprozess, der für eine selektive Gewinnung eine wichtige Rolle spielt. Nach der Ablagerung finden Reorganisationsprozesse durch Verwitterung (Lösung, Neuausfällung etc.) statt, die ebenfalls eine Senke für Wertstoffe bilden können. Die Internstruktur der Halden wird mit geophysikalischen (Geoelektrik, SIP, Radar) sowie ortsaufgelösten geochemischen (µ-EDXRF, LIBS) Verfahren untersucht. Umweltschonende Deponierung
Nach der Wiederaufbereitung soll das Material umweltschonender deponiert werden. Dabei wird für die langfristig sichere Verwahrung besonders der Einsatz geochemischer Barrieren, Monitoring-Systemen für das Sickerwasser und ausreichender Abdeckungen der Halden berücksichtigt. Die Erdbebengefährdung wird bei der Wahl des Standorts geprüft.
Literatur:
Nikonow, Wilhelm, Dieter Rammlmair und Markus Furche. "A multidisciplinary approach considering geochemical reorganization and internal structure of tailings impoundments for metal exploration." Applied Geochemistry 104 (2019): 51-59, https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2019.03.014
Partner:
- TU Bergakademie Freiberg,
- Erz & Stein Gesellschaft für Lagerstättenbewertung und Rohstoffberatung bR,
- G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Freiberg,
- GFI Grundwasserforschungsinstitut GmbH Dresden,
- UVR-FIA GmbH Freiberg,
- Universidad de Concepcion,
- CODELCO,
- ENAMI,
- Universidad de Atacama,
- SERNAGEOMIN
Förderungsnummer:
BMBF FKZ: 033R118B
