Nachhaltige Aufbereitung von Seltenen Erden

Forscher des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) entwickeln eine neue Strategie, um die Mineralien der vietnamesischen Seltenerd-Lagerstätte „Nam Xe“ umweltschonend und wirtschaftlich aufzubereiten.

Dafür sollen erstmals auch optische Sensoren zum Einsatz kommen. Das kürzlich gestartete und auf drei Jahre angelegte Projekt in Kooperation mit der UVR-FIA GmbH ist Teil der Fördermaßnahme „Client“. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt darin die Zusammenarbeit mit Schwellenländern hinsichtlich Klimaschutz, Umwelttechnologien und wirtschaftlicher Entwicklung.

Die Lagerstätte „Nam Xe“ im Nordwesten Vietnams gilt als zweitgrößtes Seltenerd-Vorkommen des Landes. Um die Minerale fördern und zu marktfähigen Konzentraten verarbeiten zu können, benötigt das Schwellenland jedoch moderne technologische Lösungen. Die Aufbereitung ist aufwändig, da die Seltenen Erden in den Gesteinen hauptsächlich fein verteilt und wenig hochkonzentriert vorliegen. Bei der Extraktion fallen unzählige Tonnen von Abraum an. Die Hanoi University of Mining and Geology sowie die staatliche Hung Hai Group haben sich deshalb Unterstützung aus Deutschland geholt.

Entscheidend für die effiziente Aufbereitung ist eine gezielte Vorsortierung noch vor Ort im Bergwerk. Wenn weniger taubes, also nichtverwertbares Gestein in die Anlagen transportiert und dort weiterverarbeitet wird, spart dies Energie, Prozesschemikalien und letztlich Produktionskosten. „Als Lösungsansatz ziehen wir die Nutzung optischer Sensoren in Betracht, die wir gemeinsam mit der UVR-FIA GmbH testen wollen“, erklärt Dr. Robert Möckel, Projektkoordinator vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie. Und das Grundprinzip der sensorgestützten Sortierung ist denkbar einfach: die Guten ins Töpfchen, die Schlechten ins Kröpfchen. Die Sensoren erkennen Farbe, Dichte oder andere Eigenschaften des abgebauten Materials und könnten dafür sorgen, dass das taube Gestein mit einem gezielten Luftstrahl vom laufenden Sortierband geschossen wird. „Getestet wurden optische Sortierverfahren für Seltene Erden schon erfolgreich im Technikum-Maßstab“, ergänzt der Mineraloge.

Außerdem enthalten solche Lagerstätten häufig Minerale mit radioaktiven Elementen wie Thorium, die durch die Vorsortierung teilweise schon aus dem abgebauten Gestein entfernt werden könnten. Auf diese Weise will das internationale Projektteam weitere umweltschädigende Auswirkungen des Seltenerd-Abbaus minimieren. Vor der Aufbereitung steht folglich die ausführliche Analyse der Gesteine in ihrer Zusammensetzung und Mikrostruktur. Nach Vorsortierung und Zerkleinerung werden die einzelnen Minerale dann mittels Flotationsverfahren voneinander getrennt.

www.hzdr.de

Foto: Vacuumschmelze GmbH & Co. KG Hanau

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