Durchbruch in der Kupferlaugung

Zur Gewinnung von Elektrolytkupfer lässt sich die oberste Erzschicht eines Kupfertagebaus ganz einfach durch Haldenlaugung in Verbindung mit Lösungsmittelextraktion und elektrolytischer Extraktion bearbeiten. Das im Bergbau jedoch am häufigsten vorkommende Kupfermineral ist Chalkopyrit (CuFeS2), ein feuerfestes Sulfid, das sich in den unteren Tagebauschichten befindet. Folglich ist es für Bergbauunternehmen sehr aufwändig, die Kupfererzeugung in den letzten Stufen der Erschließung eines Tagebaus während des Übergangs von Oxid­erz zu Sulfiderz aufrecht zu erhalten.  Außerdem haben die Unternehmen große Mühe, das Kupfer aus sehr geringhaltigen oder mit Arsen verunreinigten Erz-Konzentraten zu gewinnen.

Vor kurzem hat FLSmidth ein neues hydrometallurgisches  Verfahren mit dem Namen FLSmidth® Rapid Oxidative Leach zum Patent angemeldet, durch welches die Passivierungsschicht von Primärsulfiden effizient entfernt und dabei das Kupfer extrahiert werden kann. Diese Technik arbeitet unter atmosphärischem Druck bei Temperaturen um die 80 °C. Sie ermöglicht daher eine Laugung direkt am Tagebau und sorgt so für einen reibungslosen Übergang von Oxiderz zu Sulfiderzen.

Während bisher bei atmosphärischen Laugungsverfahren in 20 bis 60 Stunden maximal 95 % Kupfer gelöst wurden, können mit dem schnelleren und viel einfacheren Verfahren FLSmidth® Rapid Oxidative Leach aus Erzen mit einem Kupfergehalt von 8 % in weniger als 6 Stunden mehr als 98 % Kupfer gewonnen werden. Und das, so der Leiter für Forschung und Entwicklung Jens Almdal, ist ein Durchbruch in der Produktivitätssteigerung: „Ein Kupfertagebau mit Kupferlagerstätten von nur noch geringer Qualität und einer Produktionsleistung von ungefähr 200 000 t Kupfer pro Jahr würde mit unseren 3 % Leistungssteigerung bei einem Kupferpreis von etwa 6600 US$ pro Tonne 40 Mio. US$ zusätzlich pro Jahr verdienen. In einer Branche, die bei der Kupfergewinnung durch konstruktive Anpassungen der Flotationsanlagen in der Regel auf eine Steigerung von 0,1 bis 0,2 % abzielt, ist dies in der Tat ein erheblicher Beitrag zur Wirtschaftlichkeit“, so Jens Almdal.

Für Kupferhersteller könnte sich diese innovative Technologie als ein ganz neues Geschäftsmodell für verbleibende Lagerstätten erweisen, denn in mehreren bestehenden Tagebauen sind die Kupfererze nicht mehr für den Schmelzprozess geeignet. Mit dem Verfahren FLSmidth® Rapid Oxidative Leach ist es möglich, aus geringhaltigen Erzen mehr Kupfer zu gewinnen. Ebenso gibt es noch zu erschließende Erzlagerstätten, die zwar nicht für das Schmelzen, aber mit der neuen Technologie für die Laugung geeignet sein würden.

Des Weiteren ist es möglich, unter Einsatz der neuen Technik für die Kupfer-, Gold- und Silbergewinnung arsenhaltige Erzlagerstätten zu erschließen und gleichzeitig die strengen Umweltvorschriften gegen Luft- und Bodenverschmutzung einzuhalten. Da diese neue Technologie unter atmosphärischem Druck arbeitet, können das Erz am Ort des Tagebaus verarbeitet und die nach dem Laugen erzeugten arsenhaltigen Rückstände vollständig kontrolliert werden. So ist es möglich, auf dem Weg zwischen Tagebau und Schmelze eine eventuelle Verunreinigung von Wasser, Luft und Boden mit Arsen zu verhindern.

„Viele bestehende Tagebaue verfügen über Kupfererzhalden mit einem für den Schmelzprozess zu hohen Arsengehalt von mehr als 0,5 %. Mit unserer Technologie können diese arsenhaltigen Halden verarbeitet und sogar neue Erzlagerstätten mit hohem Arsengehalt erschlossen werden“, erklärt Manfred Schaffer, Vorstand des Unternehmensbereichs Minerale. ­FLSmidth hat für die neue Technik Patente angemeldet und eine Zusammenarbeit mit zwei Auftraggebern angebahnt. Die Einführung der Technik in großem Maßstab soll 2017 erfolgen.

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