21. 07. 2021
Verfasst von: Daniel Goldmann

Wertvolle Rohstoffe aus Bergbaurückständen

Eine Bohrinsel mit zwei Forschern schwimmt auf einem Teich. — Der Schatz im Bergeteich: Schlammrückstände des einstigen Erzbergwerks Rammelsberg im Harz enthalten wertvolle Rohstoffe. Von einer Bohrinsel aus nehmen Forschende Proben.

Ein tonnenschwerer Schatz lagert in den Bergeteichen des einstigen Erzbergwerks Rammelsberg im Harz: wertvolle Rohstoffe für die Hightech-Industrie wie Indium, Gallium und Kobalt. Ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern entwickelt Verfahren, um die wichtigen Metalle und Mineralien aus den Rückständen zu gewinnen und aufzubereiten. Die Forschenden verfolgen dabei nicht nur ökonomische und wirtschaftsstrategische Ziele, sondern auch den Umweltschutz.

Metalle und Mineralien bergen und aufbereiten

Jahrzehntelang wurden die Rückstände des 1988 stillgelegten Erzbergwerks Rammelsberg bei Goslar auf Halden abgelagert und in eigens dafür angelegte Becken, die sogenannten Bergeteiche, geleitet. Die im groben Abraum und feinkörnigen Schlamm noch enthaltenen Metalle und Mineralien wurden damals nicht gewonnen, sind aber mittlerweile zum Teil unverzichtbar für heutige Schlüsseltechnologien. Mit der Wiederaufbereitung der Rückstände für die industrielle Verwertung haben die Technische Universität Clausthal und sieben weitere Partner im Projekt REWITA drei Ziele verfolgt:

Umwelt: In den Bergeteichen lagern potenzielle Schadstoffe, die bei einer Wiederaufbereitung abgebaut werden können.
Sicherheit: Die Bergeteiche sollen rückgebaut oder zumindest im Hinblick auf künftig veränderte klimatische Bedingungen stabilisiert werden.
Wirtschaft: Knappe Rohstoffe, die sich in Deutschland gewinnen lassen, verringern das Importrisiko, stabilisieren die Marktsituation und stärken die Unternehmen in der Region.

In einem Becherglas befindet sich eine schwarze, schlammartige Bodenprobe. — Reich an Indium, Gallium und Kobalt – Schlamm der Erzaufbereitung des Erzbergwerks Rammelsberg in Goslar

Rohstoffe bergen, Schadstoffe entfernen

Von den wirtschaftlich relevanten Metallen und Industriemineralen konnten die Forschenden bedeutende Mengen an Indium, Gallium, Kobalt, Baryt (Schwerspat, BaSO4) sowie Kupfer, Zink und Blei nachweisen. Unter Berücksichtigung der aktuellen Marktpreise und Verfügbarkeiten macht das eine Aufbereitung für die Industrie interessant. Sie entwickelten und erprobten verschiedene Verfahren zur Gewinnung und Aufbereitung der Rohstoffe. Mit geeigneten Prozessparametern und Techniken lassen sich Ausbeuten von etwa 70 Prozent der Wertstoffe Kobalt, Kupfer, Zink und Bariumsulfat erzielen. Als erfolgversprechend hat sich eine Kombination aus Flotation und Laugung erwiesen. Dabei gelang es den Forschenden zugleich, einen Großteil der potenziellen Schadstoffe zu entfernen.

Bergungsverfahren mit Modellcharakter

Den Schätzungen zufolge lagern etwa 40 Tonnen Indium, 170 Tonnen Gallium, 1200 Tonnen Kobalt, 220.000 Tonnen Buntmetalle (Blei, Zink und Kupfer) und rund 1,4 Millionen Tonnen des Industrieminerals Baryt in den Schlämmen der Bergeteiche in Goslar. Insgesamt gehen die Verbundpartner von Rohstoffen im Wert von mehreren Hundert Millionen Euro aus. Die Gewinnungs- und Aufbereitungsverfahren haben Modellcharakter für viele weltweit vorkommende ähnliche Bergbaurückstände. Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Aktuell befasst sich die Technische Universität Clausthal mit der Verwertung mineralischer Rückstände in den Bergeteichen (Projekt REMINTA).