Kupferbergbaufirma Codelco
Chile
Bergbau Chile, eine erfolgreiche Begegnung mit der Grander-Technologie
Der Bergbau und die anschließenden Prozesse, um vom Erz auf das Feinmetall zu stoßen, benötigen erhebliche Mengen Wasser. Die Erkenntnisse der Universität Graz, dass die Grander-Technologie die Wasserstruktur verändert und dessen Oberflächenspannung verringert, regte den Gedanken an, Versuche im Labor durchzuführen.
Warum Grander im Bergbau?
Betrachtet man die Erdgeschichte, spielt Wasser in allen geologischen Prozessen eine wichtige Rolle. Ohne Wasser wäre Vieles unmöglich. Auch in der Vulkanologie, der Verwitterung und dem Sedimenttransport kommt ihm eine Schlüsselrolle zu. Es wird in bestimmte Minerale eingebaut – aus Anhydrit wird Gips, andere werden oxydiert, aus Bornit wird Malachit, Azurit oder Atakamit.
Eine Lagerstättenbildung ist ohne Wasser als Lösungs- und Transportmittel speziell bei Sekundäranreicherung undenkbar. So liegt der Schluss nahe, dieselbe große Bedeutung wie bei der Lagerstättenbildung auch der Metallgewinnung beizumessen, wobei die Beobachtung, dass das Eindringen von Schmelzwässern in die Brunnensysteme auf die metallurgischen Prozesse Einfluss nimmt, immer mehr Beachtung findet.
Die Minen
Chile kann auf eine Jahrhunderte lange Tradition im Bergbau zurückblicken. Mehr als 40 Prozent der bekannten Weltkupferreserven liegen in Chile, mit Chuquicamata als größter Lagerstätte im Tage- und El Teniente als größter im Untertagebau.
In den Minen Chuquicamata, Radomiro Tomic und Mina Sur der División Codelco Norte der verstaatlichten Kupferbergbaufirma Codelco werden Kupfersulfide und -oxyde gefördert und verarbeitet.
Die Sulfide werden in Flotationsanlagen konzentriert, geschmolzen und elektroraffiniert, um Kathoden aus metallischem Kupfer von hohem Reinheitsgrad herzustellen. In dieser Produktion sind die Arbeiten darauf gerichtet, die Kupferausbeute durch die Anwendung der Grander-Technologie zu erhöhen.
Die Oxyde werden mit Schwefelsäure gelaugt. Die Lauge wird durch Lösungsmittel weiter aufkonzentriert und das Kupfer in der Elektrolyse zu Kathoden ausgefällt. In diesem Fall soll durch die Anwendung der Grander-Technologie – belebt werden die Lösungen des Laugeprozesses – die Kupferausbeute aus den Mineralen verbessert werden.
Erste Versuche
Diese Versuche begannen 2001 in Chile und wurden von Tulio Araya Luco, einem der erfahrensten Wissenschafter in Extraktionsmetallurgie, durchgeführt. Neben einer erhöhten Ausbeute konnte eine beachtliche Beschleunigung in der Prozesskinetik festgestellt werden.
Gleichzeitig begannen die ersten Grander-ECO-Kat-Tests in der Kalkmine von Cemento Melón. Die Treibstoffersparnis ist in Bergbaubetrieben, in denen Transporte einen großen Kostenfaktor darstellen, von wesentlicher Bedeutung. Im Untertagebau ist auch die Luftverschmutzung ein großes Problem.
In einem ersten Versuch mit einem Niederflurkipper wurde nach fünf Tagen eine Dieselersparnis von 5 %, im ersten Monat von 7,5 % festgestellt. Die Abgase reduzierten sich bei Kohlenmonoxid um 80 % (niedere Drehzahl) bzw. 77 % (hohe Drehzahl), bei Stickoxid um 83 % bzw. 35 %. Anhand dieser Resultate beschloss man, alle Schwermaschinen, die mit Dieselmotoren arbeiten, mit Grander-ECO-Kat auszurüsten, auch die gigantischen, 2.700 PS starken Muldenkipper, welche mit einer Ladekapazität von über 300 Tonnen zum Mineraltransport eingesetzt werden.
Die Ergebnisse
Die Ergebnisse der Laborversuche auf dem Gebiet der Schwimmaufbereitung (Flotation) und Sickerlaugung sahen gut aus, so dass im August 2002 mit Pilotversuchen begonnen werden konnte: In der Flotation wurden rund 2.000 Tonnen und in der Sickerlaugung ca. fünf Tonnen mit belebtem Wasser aufbereitet.
Auch in der Laugung sulfidischer Rückstände von Halden und Abgängen unter Anwendung von Bakterien, die Eisen und Schwefel in sauren Lösungen oxydieren und somit die Kinetik der Kupferausbeute erhöhen, könnten Fortschritte gemacht werden. Weitere Versuche werden zeigen, ob auch hier die Grander-Technologie zu erhöhter Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit führt.
Mit großer Spannung wird erwartet, ob die Grander-Technologie auch in anderen, bisher noch nicht erforschten Gebieten wie organischer Lösungsmittelextraktion, Elektrolyse, Wasserrückgewinnung und speziell im Umweltbereich zu Vorteilen führen wird.
| 