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16.01.2020 – 15:37

Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS

Presseinformation: Neues Forschungsprojekt ReAK zur Reduktion des Arsengehalts in Kupferkonzentraten

Presseinformation:  Neues Forschungsprojekt ReAK zur Reduktion des Arsengehalts in Kupferkonzentraten
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Deutsch-chilenisches Konsortium arbeitet an der Verbesserung des Kupfergewinnungsprozesses - sowohl in ökonomischer als auch ökologischer Hinsicht

Chile ist mit 27 % der globalen Produktion der größte Kupferproduzent und der größte Kupferexporteur der Welt. Dies macht den Kupferbergbau zu einer der wichtigsten Exporteinnahmequellen des Landes. Jedoch sind damit auch große ökonomische und ökologische Herausforderungen verbunden.

Kupferabbau in Chile - die Herausforderung

So liegt der Kupferanteil im geförderten Erz bei gerade 0,5 bis zwei Prozent - dagegen kann die Verunreinigung durch Arsen, Antimon und Bismut recht hoch sein. Besonders Arsen ist ein hoch toxischer anorganischer Schadstoff, der nicht nur eine Gefahr für die Gesundheit des Menschen darstellt, sondern für das gesamte Ökosystem. Daher haben einige Länder Arsengrenzwerte festgelegt, die eine Aufreinigung von arsenreichen Kupferkonzentraten notwendig macht. Existierende Verfahren zur Abtrennung und Stabilisierung des Arsens sind bisher nicht ausreichend wirtschaftlich. Hinzu kommt, dass das abgetrennte Arsen bisher teilweise in einer wasserlöslichen Form in der Atacama-Wüste deponiert wird. Mit den steigenden Auswirkungen des Klimawandels treten in einer sonst trockenen Region jedoch vermehrt Niederschläge auf, die dazu führen, dass das wasserlösliche Arsen Boden und Grundwasser verunreinigt und so eine erhebliche Gefahr für Mensch und Umwelt darstellt.

Forschungsinhalte und -ziele

Oberstes Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts "ReAK - Reduktion von Arsen in Kupferkonzentraten" ist die Optimierung und Weiterentwicklung der existierenden Verfahren sowie die Etablierung neuer Verfahren im Umgang mit arsenreichen Kupfererzen und deren Konzentraten. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Herausforderung steigender Arsengehalte in den Erzen und den daraus hergestellten Konzentraten. Im Projekt wird die gesamte Prozesskette der Kupfergewinnung aus Kupfererzen von der Abtrennung von Nebenprodukten, über die Stabilisierung des Arsens bis hin zur Deponierung der Rückstände betrachtet. Ein Ansatz ist, die sogenannte Flotation neben der Trennung von kupferreichen und kupferarmen Erzfraktionen möglichst selektiv gegenüber Arsen zu gestalten. Arsenreiche Kupferkonzentrate und Zwischenprodukte sollen mit Prozessen zur Abtrennung und Stabilisierung des Arsens aufbereitet werden. Zu diesem Zweck werden verschiedene Ansätze, wie beispielsweise sulfidische Laugung, biologische Laugung, unterschiedliche Röstverfahren sowie innovative oxidative Extraktionsverfahren untersucht und weiterentwickelt. Das Arsen soll so abgetrennt und von As(III) in das stabilere As(V) überführt werden. Darüber hinaus führt das Forschungskonsortium Untersuchungen des Leachingverhaltens der ausgefällten Arsenverbindungen sowie deren Stabilität in Abhängigkeit unterschiedlicher klimatischer Bedingungen durch, die Aufschluss darüber geben, welche Arsenverbindung für eine Deponierung anzustreben ist.

Abschließende Bewertung der eingesetzten Verfahren

Sowohl die ökologischen (Life Cycle Assessment - LCA) als auch ökonomischen (Life Cycle Costing - LCC) Aspekte werden über die gesamte Prozesskette bilanziert, um so einen Vergleich der unterschiedlichen technisch relevanten und sinnvollen Verfahren zu ermöglichen. Die zusammengefassten Erkenntnisse sollen letztlich als Entscheidungshilfe für die Industrie als auch die chilenische Regierung bezüglich der Auswahl von Technologien und Entsorgungsrichtlinien dienen

Damit werden langfristig nicht nur die Wirtschaftsbeziehungen beider Länder ausgebaut und gestärkt, sondern durch die nachhaltige Entsorgung und die Implementierung entsprechender Barrieresysteme für umweltgefährdende Reststoffe auch der Schutz von Mensch und Umwelt vorangetrieben.

Das Konsortium

Das Forschungskonsortium besteht aus neun nationalen Partnern aus Forschung und Industrie sowie sieben internationalen Partnern in Chile:

Nationale Projektpartner:

Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS (Koordination)

Aurubis AG

Borregaard Deutschland GmbH

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

EKOF Mining & Water Solution GmbH

EnviroChemie GmbH

Outotec GmbH & Co.KG

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Wismut GmbH

Internationale Projektpartner:

Alta Ley

Deutsch-Chilenische Industrie- und Handelskammer

EcoMetales

Pontificia Universidad Católica de Chile

Sustainable Minerals Institute, International Centre of Excellence

Universidad de Concepción

Universidad de Santiago de Chile

Das Projekt ReAK wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,8 Mio. EUR im Rahmen der Fördermaßnahme "CLIENT II- Internationalen Partnerschaften für nachhaltige Innovationen" im Rahmenprogramm "Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA3)" gefördert.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter www.reak.info.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte 
Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 72 Institute und 
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Die Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS 
mit Standorten in Alzenau und Hanau wurde im Jahr 2011 von der 
Fraunhofer-Gesellschaft unter dem Dach des Fraunhofer ISC gegründet. In den 
Geschäftsbereichen Ressourcenstrategie, Recycling und Wertstoffkreisläufe und 
Substitution wird daran gearbeitet, die Rohstoffversorgung unserer Industrie 
langfristig zu sichern und damit eine führende Position in der Hochtechnologie 
auch zukünftig zu ermöglichen. Dafür werden zusammen mit Industriepartnern 
innovative Trenn-, Sortier-, Aufbereitungs- und Substitutionsmöglichkeiten 
erforscht.

Jennifer Oborny | Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und 
Ressourcenstrategie IWKS | Brentanostraße 2a | 63755 Alzenau | Telefon +49 6023 
32039-803 | jennifer.oborny@iwks.fraunhofer.de