Die Aufbereitung von Kupfererz im chilenischen Chuquicamata. Hier liegt die größte Kupfermine der Welt. Foto: Charles Bowman/Robert Harding/F1
Freiberg. Wenn das Erz gefördert ist, beginnt die oft genauso mühsame Aufbereitung: Gerade einmal ein Prozent beträgt der Kupfergehalt in den Gesteinsbrocken. Entsprechend gewaltig sind die Massen, die hier bewegt und verarbeitet werden.
In der Atacama-Wüste im Norden Chiles liegt der größte Kupferbergbau der Welt: ein Loch, mehr als vier Kilometer lang, drei Kilometer breit und bis zu einen Kilometer tief. Chile ist der weltweit bedeutendste Kupferlieferant - und der will nun mit Knowhow aus Sachsen die Metallaufbereitung verbessern.
Das Advanced Mining and Technology Center an der Universidad de Chile in Santiago de Chile hat im Februar eine Kooperation mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) begonnen. Binnen dreier Jahre wollen die Freiberger Forscher nachweisen, dass es möglich ist, aus Roherz Metalle biotechnologisch voneinander zu trennen. Langfristig, so heißt es, könnte das Prinzip für viele komplex zusammengesetzte Rohstoffe und Recyclingmaterialien interessant sein. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 250.000 Euro gefördert. Im Januar kamen die Chilenen nach Sachsen, nun befasst sich hier ein Doktorand aus Spanien speziell mit dem Projekt.
"Chile hat ein großes Interesse daran, die eigene Bergwerksproduktion an Kupfer effizienter und umweltbewusster zu gestalten", erklärt Martin Rudolph, Leiter der Abteilung Aufbereitung am HIF. Im Pazifikstaat Chile, wo das Süßwasser knapp ist, wird Salzwasser verwendet, um das Wertmetall zu gewinnen. Allerdings ist dafür ein erhöhter Einsatz an Chemikalien nötig. Außerdem geht das im Erz enthaltene Molybdän verloren - ein Sondermetall, das für Stahllegierungen, als Schmiermittel und in elektronischen Bauteilen verwendet wird.
Das Helmholtz-Institut setzt nun bei der Kupferaufbereitung auf Bakterien. "Dafür müssen sie an die salzhaltigen Bedingungen angepasst sein, also aus dem Meer kommen", sagt Rudolphs Abteilungskollegin Katrin Pollmann, die die biotechnologische Arbeitsgruppe leitet. "Wir brauchen keine lebenden Mikroben, sondern nur jene aktiven Stoffe, die in der Lage sind, mineralische Oberflächen gezielt zu verändern. Das können bakterielle Zellen, Zellbestandteile, Stoffwechselprodukte oder Biomoleküle sein."
Industriell wird seit 150 Jahren das Verfahren der Flotation eingesetzt, um Rohstoffe aufzubereiten. Fein zermahlenes Erzgestein wird dabei mit Wasser vermengt. Durch den Zusatz von Chemikalien werden die Erzpartikel unterschiedlich benetzbar gemacht. "Die Brühe wird aufgeschäumt, und die Partikel lagern sich an den Schaumblasen an", erläutert Pollmann. Wertlose Partikel sind zurückgehalten; der Kupfergehalt von Roherz wird so auf etwa 30 Prozent angereichert.
Statt chemischer Reagenzien sollen sich zukünftig die bioaktiven Stoffe an die Erzminerale anlagern; die kupfer- und molybdänhaltigen Minerale herausgefiltert, das unbrauchbare Eisenmineral Pyrit hingegen abgeschieden werden.
Wenn geeignete Bakterien gefunden und die bioaktiven Stoffe isoliert sind, geht es darum, die Wechselwirkungen mit den Mineraloberflächen zu analysieren. HIF-Abteilungsleiter Rudolph blickt voraus: "Wir nehmen an, dass sich Bioflotation einfach in die klassische Aufbereitung integrieren lässt." Und die bioaktiven Stoffe bauten sich in der Umwelt selbst ab.
Quelle: http://www.freiepresse.de/LOKALES/MITTELSACHSEN/FREIBERG/Bergbau-mit-Bakterien-artikel9850891.php
