Jahrestagung „Aufbereitung und Recycling 2015“ in Freiberg

Die am 11. und 12. November 2015 seit 1998 regelmäßig abgehaltene Jahrestagung „Aufbereitung und Recycling“ reihte sich in die aus Anlass des 250. Jahrestages der Gründung der Bergakademie Freiberg durchgeführten Veranstaltungen ein. Mit der Teilnehmeranzahl von 130 Fachleuten aus dem In- und Ausland wurde wieder eine sehr gute Resonanz erreicht (Bild 1). Im Veranstaltungssaal „Alte Mensa“ der TU Bergakademie Freiberg wurde mit 25 Vorträgen, 22 Postern und 5 Firmenpräsentationen ausgehend von der historischen Bedeutung der Bergakademie auf dem Gebiet der Aufbereitung über neueste Forschungsergebnisse zur Nutzung primärer und sekundärer Rohstoffe berichtet.

1 Lehre und Forschung zur Aufbereitung an der Bergakademie

Der Geschäftsführer der UVR-FIA GmbH Dr. H. Morgenroth begrüßte die Teilnehmer der Tagung (Bild 2) und würdigte in dem mit dem Koautor Dr. T. Mütze vorgestellten Vortrag „250 Jahre Bergakademie – Entwicklung der Lehre und Forschung auf dem Gebiet der Aufbereitung in Freiberg“ die Bedeutung der ältesten Montanhochschule der Welt auf dem Wissenschaftsgebiet. Erwähnt wurde dabei, dass bereits vor 150 Jahren ein Lehrbuch der Aufbereitung von Prof. Gätzsch­‑
mann veröffentlicht wurde, 1950 durch Prof. Kirchberg die Aufbereitung als eigenständige Fachrichtung und 1954 das Forschungsinstitut für Aufbereitung Freiberg als außeruniversitäres Institut gegründet wurden. Weiterhin wurde über die ausgezeichnete Ausbildung an der Bergakademie und die hervorragenden Forschungsergebnisse berichtet, wobei insbesondere die Persönlichkeit des von 1960 an über Jahr­zehnte tätigen Nestors Prof. Heinrich Schubert hervorgehoben wurde (Bild 3).

Dr. W. Schubert (Titania AS Norwegen) ist Absolvent der Bergakademie und stellte in seinem Beitrag „Die Anwendung von in Freiberg entwickelten Prozessmodellen in der Praxis“ die gute Zusammenarbeit zwischen Universität und Industriepartnern dar (Bild 4). Im Vortrag wurde die praktische Anwendung einiger entwickelter Prozessmodelle zur Auslegung von Hydrozyklonen, Aufstromklassierern und Flotationsapparaten, die gezielte Einstellung von Reagensregimen unter Ausnutzung sterischer Eigenschaften verschiedener unpolarer Sammlergruppen bei der Flotation, das Auslegen von vibrierenden Siloausträgen und die Voraussage der Filterkuchenreinheit nach dem Waschen behandelt.

Frau Prof. S. Schade-Dannewitz (Hochschule Nordhausen)  (Bild 3) dokumentierte mit dem Beitrag „Rohstoffressource Abfall – Studium und Forschung im Studiengang Umwelt- und Recyclingtechnik an der Hochschule Nordhausen“, dass die elementaren Grundlagen der Aufbereitungstechnik für die Abfall- und Kreislaufwirtschaft sowie Recyclingtechnik ebenso relevant sind. Mit dem Studium und Promotion in Freiberg bei Prof. Schubert hat sie eine ausgezeichnete Grundlage für ihren weiteren Berufsweg erhalten. Die Hochschule Nord­hausen legt großen Wert auf eine anwendungsnahe, interdisziplinäre und vernetzte Forschung und den Technologietransfer. Der Studien­gang konnte bisher 3,65 Mio. € Projektförderung und FuE-Aufträge einwerben und ist Veranstalter des Nordhäuser Sekundärrohstoff-Workshops, der 2015 in der 8. Auflage mit großer Resonanz stattfand.

2 Trends beim Recycling

Die Forschungsaktivitäten zum Recycling konzentrieren sich insbesondere auf die Rückgewinnung von wertvollen ­Metallen. Unabdingbare Voraussetzung für eine wirtschaftliche Rückgewinnung der SE-Metalle aus FeNd-Magneten mittels pyro- bzw. hydrometallurgischer Prozesse ist zum Beispiel das Vorhandensein hochangereicherter Magnetschrott-Konzentrate. Die „Untersuchungen zur Erfassung der FeNd-Magnete aus Altfahrzeug-, Misch- und Sammelschrotten“ von Dr. H.-G. ­Jäckel (Bild 5) und M. Starzinsky (TU Bergakademie Freiberg – IMB/RM) über eine berührungslose Detektion der Magneten in Wertstoffgemischen, speziell in Schrotten, sowohl im Labormaßstab als auch in einer großtechnischen Schrottaufbereitung lieferten wesentliche Grundlagen zur Erkennung und Abtrennung dieser Hochleistungsmagneten. Damit konnte eine Aufkommensanalyse bezüglich stofflicher Zusammensetzung (Magnete mit/ohne Nd) und Anfallmenge (in kg/Jahr) durchgeführt werden.

Mit dem Konzept der Feststoffchlorierung durch gezielte Kopplung mit einem nachfolgenden Laugungsschritt wurde beim „Recycling Seltener Erden aus FeNdB-Dauermagneten“, das von T. Lorenz, Dr. P. Fröhlich und Prof. M. Bertau (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie) vorgestellt wurde, eine neue Prozessführung und damit eine effektive, weniger chemikalienintensive Alternative gegenüber klassisch nasschemischen Verfahren entwickelt.

Über die „Tantal-Rückgewinnung aus Elektronikschrott“ berichteten F. Römer1 (Bild 6), M. Bergamos2 und Prof. D. Goldmann1 (1Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, TU Clausthal, 2ELPRO Elektronik-Produkt Recycling GmbH Braunschweig). Mit Zerkleinerungs- und Sortierstudien von Ta-reichen Elektronikschrottkomponenten aus Fahrzeugen und Leiterplatten konnte ein Aufbereitungsverfahren entwickelt werden, das eine zerstörungsfreie, korngrößen-selektive Aufkonzentrierung der Tantal-Kondensatoren ermöglicht, wobei Tantal-Konzentrate von über 25 % erreicht wurden.

Grundlage für eine Trennung der enthaltenen Wertstoffe ist eine erfolgreiche „Aufschlusszerkleinerung von Li-Ionen Traktionsbatterien“, die im Beitrag von L. Wuschke1, Dr. H.-G. Jäckel1, M. Gellner2, Prof. U.A. Peuker2 (TU Bergakademie Freiberg, 1Lehrstuhl für Recyclingmaschinen, 2Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik) vorgestellt wurde. Über die Ergebnisse berichteten wegen Krankheit des Erstautors zwei Studenten (Herr Borsdorf und Herr Werner). Für die Zerkleinerungsaggregate Rotorreißer, Rotorschere, Schneidmühle und Hammermühle wurden der spezifische mechanische Energieverbrauch, das Masseausbringen und der Aufschlussgrad untersucht, um ein gut zu sortierendes Aufgabematerial für die sich anschließenden Prozessschritte (Klassieren und Aerostromsortieren) zu erhalten.

Germanium ist ein unentbehrliches Element für die Produktion von Lichtwellenleitern und wurde im Jahr 2010 von der Europäischen Kommission wegen großer Versorgungsrisiken und des hohen Rohstoffpreises als kritischer Rohstoff eingestuft. Über die Forschungsarbeiten zur „Rückgewinnung von Germanium aus Glasfaserschrotten“, die im Produktionsprozess anfallen, informierten V. Recksiek (Bild 7) und Frau Prof. Ch. Scharf (Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie). Während nicht mit Kunststoff beschichtete Faser-Vorformen aus reinem Glas mit Kugelmühlen bis zur gewünschten Partikelgröße zerkleinert werden können, müssen mit einer Kunststoffummantelung versehene Schrotte durch eine Kombination aus Schneid- und Schermühlen aufbereitet werden. Glas- und Kunststofffraktionen lassen sich nach der Mahlung durch ­Siebung und Sichtung weitestgehend trennen. In einem sich anschließenden geplanten metallurgischen Verfahren erfolgt die Umsetzung der Oxide zu Germaniumtetrachlorid und Siliciumtetrachlorid sowie deren Trennung durch Destillation.

Bei vielen metallurgischen Prozessen fallen zwangsläufig große Mengen an feinkörnigen Reststoffen an, die sich meist sowohl durch hohe Wertstoff- wie auch bedeutende Schadstoffgehalte auszeichnen. Der Beitrag von Dr. W. Öfner (Montanuniversität Leoben/Österreich) „Beschreibung feinkörniger Reststoffe aus der Metallurgie und ihre aufbereitungstechnische Vorbehandlung für besseren Wiedereinsatz“ (Bild 8) zeigte am Beispiel von 8 verschiedenen Stäuben, die sich in chemischer Zusammensetzung, Feinheit, Löslichkeit, Agglomerationsneigung, Verwachsungsgrad u.a. unterschieden, die Komplexität der Aufgabe und mögliche Lösungswege, wobei mechanisch-physikalische Trennverfahren bevorzugt werden.

Frau Dr. K. Weimann, Dr. B. Adamczyk (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin) berichteten im Vortrag „Gips in Bauschutt – Probleme und ­Lösungsansätze“ über die anfallenden Mengen und die Möglichkeiten der Entfernung des störenden Gipsanteils aus mineralischen Sekundärbaustoffen. Dabei ist die selektive Separierung gipshaltiger Materialien beim Rückbau und Abbruch günstiger als die Aussortierung während der Bauschuttaufbereitung.

Über „Die Nutzung von Nebenprodukten des Glasrecyclings in Autoklav-Schaumbeton“ informierte Ch. Straub, Dr. M.V.A. (Miruna) Florea, Prof. H.J.H. (Jos) Brouwers (Eindhoven University of Technology). Die bei der Aufbereitung von Recyclingglas anfallenden feinkörnigen Anteile können wegen des hohen Anteils an Verunreinigungen nicht wieder für die Glasherstellung verwendet werden. Auch der direkte Einsatz in Zement- oder Kalk-Baustoffen ist wegen des Risikos des so genannten Alkali-Treibens nicht möglich. Bei im Autoklav gehärteten Baustoffen werden die Alkalien im Kristallgitter des gebildeten Tobermorits gebunden. Durch die im Vergleich zu Quarz höhere Reaktivität der Kieselsäure werden sogar größere Festigkeiten erreicht, so dass bis zu 40 % Quarz ersetzt werden können. Eine noch höhere Substitutionsrate führt allerdings zu einer negativen Beeinflussung der Porenstruktur des Baustoffs.

3 Sortierverfahren in der Erzaufbereitung

Mit dem Vortrag „Zum Verständnis der Flotierbarkeit – Untersuchungen zu spezifischen Oberflächenenergieverteilungen und zu hydrophoben Wechselwirkungen“ von Dr. M. Rudolph
(Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie) wurde über Grundlagenuntersuchungen zu atomaren Gesamtwechselwirkungen zwischen unterschiedlich benetzenden Oberflächen (z.B. Mineralen) und hydrophoben Modellpartikeln in Lösung mit Hilfe der Partikelsonden Rasterkraftmikroskopie informiert (Bild 9). Außerdem wurde die Methode der inversen Gas-Chromatographie angewandt, mit der die Änderung der spezifischen Oberflächenenergieverteilung als fundamentaler Benetzungsparameter untersucht und mit der Flotierbarkeit in der Mikroflotation in Verbindung gebracht werden kann.

Durch den jahrhundertelangen Bergbau im Erzgebirgsraum existieren viele Bergbauhalden, die unter aktuellen rohstoffpolitischen Gesichtspunkten potenzielle Ressourcen darstellen. Im Tandemvortrag „Aufbereitung Ehrenfriedersdorfer Spülsande – Untersuchungen zur Anwendung von Dichtetrennung und Flotationsmethoden zur Kassiteritgewinnung im Fein- und Feinstkornbereich“ berichteten Th. Leißner1 zur Dichtesortierung und T. Leistner2 zur Flotation (Bild 10) zusammen mit den Koautoren M. Embrechts2, B. Michaux2, I. Osbahr2, R. Möckel2, Dr. M. Rudolph2, Prof. J. Gutzmer2, Prof. U.A. Peuker1 (1Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik, TU Bergakademie Freiberg, 2Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie). Basierend auf Ergebnissen der Aufschlussanalyse (Mineral Liberation Analyzer, MLA) wurden verschiedene Trennschnitte festgelegt und mittels Querstromklassierung Probenmaterial in definierten Größenklassen erzeugt. Die experimentellen Untersuchungen erfolgten am klassierten Material. Aussagen zum Ausbringen und zur Anreicherung des Kassiterits in den einzelnen Prozessschritten wurde durch Gehaltsbestimmung der Prozessprodukte mittels Röntgenfluoreszenzanalyse gewonnen.

Über „Erste Erfahrungen mit dem Einsatz von Sortierzentrifugen“ berichteten I. Bremerstein und A. Kruckow (UVR-FIA GmbH Freiberg). Sortierzentrifugen enthalten vertikal rotierende, konische Zylinder, die mit einem Vielfachen der Erdbeschleunigung zur Dichtetrennung von Erzen eingesetzt werden. Der Vorteil gegenüber anderen Aufbereitungsverfahren ist der deutlich höhere Durchsatz und der geringere Platzbedarf. Mittels systematischer Untersuchungen mit Referenzmaterial wurde das Potential der Laborsortierzentrifuge hinsichtlich erreichbarer Reinheiten und Ausbringen untersucht und bei der Sortierung z.B. von Haldenmaterial für die Zinn-Gewinnung und von industriellen Abfallprodukten für Seltene-Erden-­Minerale angewendet.

„Über die Anwendung der Mineral Liberation Analyses (MLA) für die Aufbereitung von Y-haltigen Seltene-Erden-Erzen“ gab der Beitrag von R. G. Merker (MMP Elpenrod), Prof. Dr. B. Schulz (TUBAF Freiberg), Dr. H. Morgenroth (UVR-FIA Freiberg), T. Leißner (TUBAF Freiberg) interessante Informationen (Bild 11). Dabei wurden die Ergebnisse von Untersuchungen über MLA mit virtuellen Fraktionen und an realen durch Siebung erhaltene Kornfraktionen verglichen. Danach liefern virtuelle Ergebnisse nur für Kornfraktionen < 25 µm relativ sichere Werte. Bei gröberen Fraktionen ist die Anzahl der bei MLA bewerteten Partikel zu klein und deshalb werden mit realen Kornfraktionen bessere Resultate erhalten.

Zu „Entwicklungstendenzen in der Bergbauindustrie“ stellte Frau Dr. L. Grossmann (Siemens AG Erlangen) ihre aus der internationalen Entwicklung abgeleiteten Erkenntnisse vor (Bild 12). Nach den zwischen 2004 und 2012 zu verzeichneten exzessiven Investitionen zur Schaffung neuer Kapazitäten ist gegenwärtig eine deutliche Abschwächung zu verzeichnen. Durch eine Analyse der gegenwärtigen Einflussfaktoren ist es möglich die Zukunftstrends abzuschätzen, wobei der Informationstechnologie eine Schlüsselstellung eingeräumt wird.

4 Zerkleinern und Klassieren

Die Untersuchungen „Zum Zerkleinerungsverhalten von Dolomit“ von T. Fraszczak1, Dr. T. Mütze1, Dr. habil. B. Lychatz2, O. Ortlepp3 (1,2Technische Universität Bergakademie Freiberg, 1Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik, 2Institut für Eisen- und Stahltechnologie, 3Wünschendorfer Dolomitwerk GmbH) waren erforderlich, weil zur Herstellung von gebranntem Dolomit die Wünschendorfer Dolomitwerk GmbH beim Abbau sukzessive vom Tage- zum Tiefbau übergeht und dabei eine veränderte Gesteinsmorphologie erwartet wird. Versuche zur Druck- und Prallbeanspruchung zeigten, dass bei Druckbeanspruchung im Backenbrecher und mehrfacher Beanspruchung bei mittleren Zerkleinerungsverhältnissen der Feinanteil im Zerkleinerungsprodukt verringert sowie deutlich höhere Ausbeuten von > 10 % der Fraktion 25-63 mm erreicht werden können.

Über „Aufbereitbarkeitsuntersuchungen zu den Eisenerzproben aus der Eisenlagerstätte Tamiriin Gol der Mongolei“ berichteten der Absolvent der TU Bergakademie D. Enkhbat (Bild 13) zusammen mit den Koautoren Ch. Erdenenyam, Yo. Majigsuren (Fakultät für Geologie und Bergbau der Mongolischen Universität der Wissenschaft und Technologie). Auf der Grundlage der vor Ort untersuchten mineralogischen Zusammensetzung und der magnetischen Eigenschaften wurden im Erzkörper vier verschiedene Eisenerztypen (magnetitreiche, hämatitreiche, magnetit-hämatit gemischte und oxidierte Erzzonen) bestimmt und Proben für Aufbereitbarkeitsuntersuchungen  mit Nass­magnetscheidung genommen.

„Zum Einfluss der Materialfeuchte auf das Klassierergebnis von Windsichtern“ informierten G. Kretschmar1, T. Fraszczak2, Dr. T. Mütze2 (Bild 14), F. van der Meer3 (1Knauf Gips AG, 2Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik, 3WEIR Minerals). Neben den von der Bauart und der Betriebsweise abhängenden Faktoren bestimmt der Dispersitätszustand des Schüttgutes das Trennergebnis bei der Sichtung. Untersuchungen wurden an vier Laborsichtern – Schwerkraft-Gegenstromsichter (Bauart Petkus), mehrstufiger Schwerkraft-Querstromsichter (Zick-Zack-Sichter Fa. Alpine), zwei Laborabweiseradsichter (100 MZR und TC-15 M, Fa. Alpine) mit zwei mineralogisch und granulometrisch gut charakterisierten Eisenerzproben, die definiert bis zu 10 % Wassergehalt befeuchtet wurden, durchgeführt. Als Resultat ergab sich, dass für Wassergehalte bis 3 % in Zentrifugalsichtern eine gute Dispergierung erfolgt und bei 3-6 % Wassergehalt aber eine intensive Vordispergierung erforderlich ist. Für Schwerkraftsichter ist beim Zick-Zack-Sichter bis 3 % eine gute Trennung zu verzeichnen, während der einstufige Petkus-Sichter oberhalb 2 % ungeeignet ist. Ein wesentlicher Faktor bei den Sichtprozessen kann dabei die Ausgangsfeuchte der Sichtluft und die Kontaktzeit des Materials mit trockener Frischluft sein.

In dem Vortrag „Abbau von Zerkleinerungsbarrieren – eine neue Dimension der Partikelgrößenzerkleinerung und des Aufschlusses durch den VeRo Liberator®“ berichtete Prof. G. Borg1,2 (Bild 15), F. Scharfe1, Prof. Ch. Lempp3, A. Kamradt2 (1PMS, Hamburg, 2Fachgebiet Petrologie und Lagerstättenforschung, Martin Luther Universität Halle-Wittenberg, 3Fachgebiet Ingenieurgeologie, Martin Luther Universität Halle-Wittenberg) über eine Zerkleinerungsmaschine, die bei einem Durchsatz von 100 t/h sehr große Zerkleinerungsfaktoren bei sehr niedrigem Energieaufwand von < 2,3 kWh/t ermöglicht. Die Grundlage des Prinzips ist, dass Schlagwerkzeuge gegenläufig in drei Ebenen um vertikale Achsen mit sehr hoher Geschwindigkeit rotieren. Das neue Zerkleinerungsprinzip wurde an unterschiedlichen Erzen, Schlacken und anderen heterogenen Feststoffen getestet. Beispielsweise konnte ein massives Sulfiderz der Lagerstätte Rio Tinto Spanien mit 120 mm Ausgangskorngröße bei einem Zerkleinerungsverhältnis von 480 auf < 250 µm mit 94 % Ausbeute in einem Schritt zerkleinert werden.

Nach der Erläuterung des Prinzips der elektrohydraulischen Zerkleinerungstechnologie wurde von T. Müller und S. Eisert (Impuls‑
Tec GmbH Dresden) das „Anwendungspotential des Schockwellenverfahrens für das Recycling komplexer Industriematerialien“ vorgestellt. Das Verfahren ermöglicht die Auftrennung von festen Materialien an Schwachstellen des Gefüges. So gelingt es bei Solarmodulen, Lithiumionenbatteriezellen, Leiterplatten, elektrischen Bauelementen, beschichteten Materialien aber auch bei Erzen die Komponenten zu vereinzeln, so dass anschließend eine Trennung erfolgen kann. Anlagen mit Durchsätzen bis 200 kg/h werden angeboten.

Ausgehend von der Vorstellung und Diskussion verschiedener Kreislaufvarianten von Mühle-Sichtern wurde von P. Büttner1 (Bild 16), Dr. H. Günter2, Prof. H. Lieberwirth1 (1TU Bergakademie Freiberg Institut für Aufbereitungsmaschinen, 2Köppern Aufbereitungstechnik GmbH & Co. KG) eine „Neue Sichterkonzeption zur Durchsatzsteigerung bei der Zementmahlung“ vorgestellt. Die neue Variante besteht zum einen aus einem statischen Kaskadensichter und zum anderen aus einem dynamischen Stabkorbsichter. Beide Sichter werden mit demselben Luftvolumenstrom betrieben. Es werden sowohl Schülpen aus der Gutbettwalzenmühle als auch Kugelmühlenaustragsgut auf den Sichter aufgegeben. Bei völlig vergleichbaren Zementeigenschaften gegenüber reinem Kugelmühlenzement werden Durchsatzsteigerungen von 18-24 % erreicht.

5 Aufbereitung durch Bio- und Hydrometallurgie

Der Begriff Technologiemetalle wird erst im letzten Jahrzehnt benutzt, wobei dabei seltene Metalle (Co, U, La, Nd, Cd, Li, Y, Bi, Dy, Se, Sm, Zr, Ga, In, Tb, Eu, Pd, Pt, Ge, Ga, Re, Rh, Hf, Ta, Sc, Te, Th) gemeint sind, die für die Produktion von „High-Tech“ Geräten und technischen Systemen gebraucht werden. Der Vortrag „Laugungskinetik von Technologiemetallen“ von Dr. H. Kalka1, J. Krause1, Dr. H. Märten1,2, Dr. J. Nicolai1, M. Zauner1 (1Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden, 2Heathgate Resources Pty. Ltd., Adelaide/Australien) fasste die neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet zusammen. Mit den vorgestellten Modellen werden der reaktive Transport in permeablen Lagerstätten unter Sättigungsbedingungen, Haufenlaugung und Tank- bzw. Autoklavlaugung betrachtet, wobei in allen Fällen die spezifische Erzmineralogie, die Laugungschemie und die physikalischen Parameter einbezogen werden. Die Modelle erlauben auch das „up-scale“ von Laborbedingungen zu technischen Dimensionen.

Die „Gewinnung von Indium aus stark verdünnten Biolaugungslösungen durch Flüssig-Flüssig-Extraktion“ stand im Mittelpunkt des Beitrags von R. Vostal, Dr. P. Fröhlich, Prof. M. Bertau (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie). Aus heimischen Sphalerit Erz kann mit Hilfe von Mikroorganismen eine polymetallische Lösung erzeugt werden, die vor allem Zn und Fe als Hauptkomponenten aber auch Indium in kleinen Mengen enthält. Um das Indium gewinnen zu können, muss es bis zu 10 000 mal konzentriert und von den anderen Metallen abgetrennt werden. In Modellversuchen mit DEHPA (Bis(2-ethylhexyl)-phosphorsäure)-­Lösungen wurde mit 11 mg/l Indium als Ausgangskonzentration auf 500 mg/l konzentriert, wobei die Begleitelemente Zink und Eisen nur im begrenzten Maße mitextrahiert wurden. Mit Cyanex 923, einem Gemisch organischer Phosphinoxide, war es möglich, in einem weiteren Schritt Indium vollständig aus der Reextraktionlösung zu entfernen, wobei nur 10 % des Eisens mitextrahiert wurden.

Über die „Extraktion von Zink und Indium aus Zinkblende und Haldenmaterial durch Biolaugung und anschließende Gewinnung aus den Laugungslösungen“ berichteten M. Martin, Dr. E. Janneck, R. Kermer, A. Patzig, S. Reichel (G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Freiberg). Flotationsrückstände der Halden „David Schacht“ und „Hammerberg“ bei Freiberg wurden untersucht. Durch den hohen Anteil von Freiberger Zinkblende im Material liegt die Zinkkonzentration bei 6-12 g/kg und Indium ist als weiteres Wertelement in einer Konzentration von 10-15 mg/kg TS vorhanden.

Zinkblende wird durch Mikroorganismen über den Polysulfidmechanismus gelaugt, wobei zunächst die Bindung zwischen Metall und Schwefel gespalten wird, bevor die Oxidation des Sulfidschwefels durch Fe3+ erfolgt. Die so entstehenden Polysulfide können zu elementarem Schwefel abgebaut werden, der wiederum mikrobiologisch unter sauren Bedingungen zu Schwefelsäure weiter oxidiert wird. Mit Schüttelkolbenversuche und Säulenversuche wurden zunächst die grundlegenden Prozessbedingungen (pH, Korngröße, Feststoffanteil) ermittelt und anschließend im Batch-Bioreaktormaßstab optimiert. Dabei konnte für Zink ein Ausbringen von 100 %, für Indium von ca. 80 % – bei Feststoffgehalten von bis zu 40 % erreicht werden. Für die Konzentrierung von Indium wurde eine Strategie entwickelt, bei der durch Lösungs- und Fällungsreaktionen unter Variation des pH-Wertes und der Redox-Bedingungen von Aluminium, Eisen sowie Zn, Cd und Cu getrennt werden kann.

6 Posterschau und Firmenpräsentationen

In der Posterschau mit insgesamt 22 Postern (Bild 17) erfolgte in diesem Jahr eine Bewertung durch die Tagungsteilnehmer mit Preisvergabe für die drei besten Poster, die hier kurz angeführt werden. Den ersten Platz belegte „Untersuchung der Adsorption von Flotationsreagenzien mittels Rasterkraftmikroskop und Raman-Spektroskopie“ von B. Babel, Dr. M. Rudolph (Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie), Prof. U.A. Peuker (Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik, TU Bergakademie Freiberg), den zweiten Platz „Gewinnung von Lithiumcarbonat aus lithiumhaltigen Mineralien mittels CO2-Behandlung) von G. Martin, Dr. C. Pätzold, Prof. M. Bertau (TU Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie), den dritten Platz „Charakterisierung von imprägnierten Amberlite XAD 7 HP für die Trennung Seltener Erden-Ionen mittels Trennsäule“ von A. Grohme, Prof. U.A. Peuker (TU Bergakademie Freiberg – Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik).

Außer von der TU Bergakademie Freiberg und dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie waren Poster von Leibniz Institut für Polymerforschung Dresden, UVR-FIA GmbH Freiberg, Universität Leipzig, Universität Miskolc/Ungarn, Fraunhofer Institut ICT Karlsruhe, BAM Berlin, Hochschule Nordhausen und Eindhoven University of Technology/Niederlande vertreten.

Firmenpräsentationen zeigten: Dr. Jakobs GmbH/AKSA Magnet, Industrievertretung der Fa. Eirich aus Jena, SiC Processing Bautzen, Umwelt und Ingenieurtechnik GmbH Dresden (UIT) und ZEMDES GmbH Dessau-Roßlau.

7 Resümee und Ausblick

Den Veranstaltern „Gesellschaft für Verfahrenstechnik UVR-FIA e.V. Freiberg“ in Kooperation mit dem „Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie“ und der „TU Bergakademie Freiberg“ sowie den Mitarbeitern der UVR-FIA GmbH Freiberg kann wieder eine ausgezeichnete Vorbereitung und Organisation der Tagung bescheinigt werden. Durch die Moderatoren Dr. Morgenroth (UVR-FIA), Prof. Lieberwirth (IAM), Prof. Peuker (IMV-AT), Dr. Rudolph (HIF), Dr. Jäckel (IMB), Dr. Mütze (IMV-AT) und Dr. Kamptner (UVR-FIA) wurde zu den Beiträgen jeweils eine interessante Diskussion initiiert (Bild 18, Bild 19). Die Posterausstellung und die in diesem Jahr wieder gezeigten Firmenpräsentationen fanden eine gute ­Resonanz bei den Tagungsteilnehmern (Bild 20).

Die nächste Tagung „Aufbereitung und Recycling“ findet voraussichtlich am 9. und 10. November 2016 in Freiberg statt. Veranstalter sind wieder die „Gesellschaft für Verfahrenstechnik UVR-FIA e.V. Freiberg“ in Kooperation mit dem „Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie“ und der „TU Bergakademie Freiberg“. Bis Ende Juli 2016 wird um die Zusendung von Kurzfassungen für Vortrage, Poster und Firmenpräsentationen an die Tagungsorganisation UVR-FIA GmbH über die Internetadresse www.uvr-fia.de, E-Mail gebeten. Über die angeführte Internetadresse sind auch die Kurzfassungen der Tagungsbeiträge zugänglich.

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