Es werden neue Methoden zur Rückgewinnung von Wertmetallen (z.B. Cu) aus Flotationshalden entwickelt. Das Haldenmaterial wird nach Anreicherung (Konzentratherstellung) in 2 Teilströmen behandelt: 1) direkte hydrometallurgische Behandlung (alkalische Laugung), 2) zusätzliche biohydrometallurgische Behandlung und danach alkalische Laugung. Ziel dieser Vorgehensweise ist die Oxidation des Schwefels und gleichzeitig die Herauslösung der Wertmetalle. Die Laugung erfordert pH-Werte größer als 7 aufgrund der in großen Mengen enthaltenen Karbonate. Außerdem soll ein angepasster und optimierter Prozess zur Metallgewinnung aus den Lösungen sowie aus den Rückständen entwickelt werden. Neben Kupfer sollen dabei auch weitere enthaltene Begleitelemente (z.B. Fe, Zn, Ni, Co) gewonnen werden.Weiterhin wird untersucht, ob die mineralischen Bestandteile des Haldenmaterials als Rohstoff in der Bauindustrie verwertet werden können. Hierfür wird ein neuartiger Kalzinationsprozess getestet. In AP 1 und 2 erfolgen die Probennahme inkl. chemisch-mineralogischer Charakterisierung und die Herstellung eines angereicherten Konzentrats. Mit diesem erfolgen weitere biohydrometallurgische Aufbereitungstests (AP 3). Die in AP 2 und 3 angereicherten Cu-haltigen Produkte werden in AP 4 hydrometallurgisch behandelt (alkalische Laugung). Weiterhin erfolgt die Entwicklung von Techniken zur Gewinnung der Wert- und Begleitelemente. GEOS untersucht in AP 4 die Säulenlaugung sowie die Abtrennung der enthaltenen Begleitelemente aus den Lösungen und Rückständen. AP 4 wird in Kooperation mit dem polnischen Partner IMN durchgeführt. Am Ende erfolgen jeweils ein Vergleich der untersuchten Methoden und die Entwicklung eines Verfahrensschemas zur hydrometallurgischen Behandlung des Haldenmaterials sowie zur Gewinnung der enthaltenen Metalle. Außerdem wird auf Basis der erhaltenen Ergebnisse eine mögliche Anpassung und Nutzung der Pilotanlage aus dem Projekt Ecometals geprüft und ggf. durchgeführt.
Es werden neue Methoden zur Rückgewinnung von Wertmetallen (z.B. Cu) aus Flotationshalden entwickelt. Das Haldenmaterial wird nach Anreicherung (Konzentratherstellung) in 2 Teilströmen behandelt: 1) direkte hydrometallurgische Behandlung (alkalische Laugung), 2) zusätzliche biohydrometallurgische Behandlung und danach alkalische Laugung. Ziel dieser Vorgehensweise ist die Oxidation des Schwefels und gleichzeitig die Herauslösung der Wertmetalle. Die Laugung erfordert pH-Werte größer als 7 aufgrund der in großen Mengen enthaltenen Karbonate. Außerdem soll ein angepasster und optimierter Prozess zur Metallgewinnung aus den Lösungen sowie aus den Rückständen entwickelt werden. Neben Kupfer sollen dabei auch weitere enthaltene Begleitelemente (z.B. Fe, Zn, Ni, Co) gewonnen werden.Weiterhin wird untersucht, ob die mineralischen Bestandteile des Haldenmaterials als Rohstoff in der Bauindustrie verwertet werden können. Hierfür wird ein neuartiger Kalzinationsprozess getestet. Das Teilvorhaben entspricht WP5 der Vorhabensbeschreibung und untersucht die Produktion von Belit aus silikatreichen Flotationsrückständen zur Verwertung in der Bauindustrie. Dazu wird ein neuer Kalzinationsprozess an repräsentativen Proben aus WP3 und WP4 im Labormaßstab untersucht und bewertet. Die Flotationsrückstände werden gemeinsam mit Kalkstein und Fließmittel in einer CO2-reichen Atmosphäre umgesetzt. Die Stoffströme (Input,Output,Abgas) des Kalzinationsprozesses werden bilanziert. Potenzielle Verunreinigungen im Abgas (z.B. SO2 , flüchtige Schwermetalle und organische Spurenstoffe) sowie kritische lösliche Verbindungen (z.B. Sulfate und Schwermetalle) im mineralischen Endprodukt Belit werden identifiziert und gegebenenfalls abgetrennt oder in inerte Verbindungen umgewandelt. Schließlich wird der erzeugte Belit als Rohstoff für die Celitement-Produktion unter Rückgewinnung des Fließmittels getestet.
Im Verbundprojekt 'NOMECOR' sollen innovative Methoden der Mineralaufbereitung und biohydrometallurgische Prozesse entwickelt und angewendet werden, um Wertmetalle wie beispielsweise Kupfer von Halden aus Flotationsrückständen zu gewinnen. Gleichzeitig soll untersucht werden, ob es machbar ist, auch die enthaltenen mineralischen Bestandteile des Haldenmaterials als Ausgangsstoff in der Bauindustrie zu verwerten. Das Haldenmaterial soll zunächst in zwei technologischen Strömen behandelt werden, nämlich durch eine biologische Behandlung, bei der verschiedene Methoden angewandt werden, und außerdem durch eine Anreicherung und Laugung, um die Oxidation des Schwefels und gleichzeitig die Herauslösung der Wertmetalle zu erreichen. Die Laugung erfordert pH-Werte oberhalb von 7 aufgrund der in großen Mengen im Haldenmaterial enthaltenen Karbonate. Darüber hinaus soll ein besonders angepasster und optimierter Prozess zur Metallgewinnung aus den Lösungen entwickelt werden. Außerdem soll ein neuartiger Kalzinationsprozess getestet werden, um aus den mineralischen Rückständen der aufbereiteten Flotationshalden Baumaterial herzustellen. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Abscheidung von Aluminium aus den kalzinierten Rückständen untersucht und bewertet.
Im Teilprojekt 'Entwicklung eines biohydrometallurgischen Konzeptes, das die effiziente Extraktion von Metallen bei alkalischen Bedingungen erlaubt', werden zunächst verschiedene Forschungsansätze zur biologischen Extraktion von Metallen aus Flotationsrückständen überprüft. Zum einen werden verschiedene Bakterienstämme verwendet, die organische Säuren produzieren. Derartige Metabolite sind prinzipiell für die Biolaugung bei neutralen oder alkalischen Bedingungen geeignet. In einem weiteren Ansatz wird die Eignung schwefeloxidierender alkaliphiler Bakterien untersucht. Basierend auf den Ergebnissen werden Mikroorganismen für die weitere Entwicklung eines effizienten Biolaugungsverfahren ausgewählt und ein Konzept für ein biohydrometallurgisches Verfahren definiert. Im Projekt wird die Eignung der Laugungsrückstände für die Nutzung als Baumaterialien überprüft.
Die Nutzung und Verwertung sekundärer Rohstoffe verbessert nicht nur die Ressourceneffizienz, sondern leistet auch einen Beitrag dazu, andere umweltpolitische Ziele wie die Rückgewinnung von Flächen sowie einen geordneten Rückbau von Halden mit ihrem potenziellen Umweltrisiko für Boden und Wasser zu erreichen und damit insgesamt einen positiven Effekt für die Nachhaltigkeit zu erzielen.