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Metall-Biolaugung (Biomining)

Haldenbiolaugung zur Kupfergewinnung in ChileHaldenbiolaugung zur Kupfergewinnung in Chile Quelle: BGR

Beim Biomining werden spezielle Mikroorganismen eingesetzt um aus Erzen Wertmetalle durch Biolaugung zu gewinnen.
Wichtige Laugungsbakterien sind aerobe, azidophile Eisen(II)- und / oder Schwefelverbindungen oxidierende Arten wie beispielsweise Acidithiobacillus ferrooxidans (früher Thiobacillus ferrooxidans). Die Erzminerale der Metalle Kupfer, Nickel, Kobalt, und Zink kommen in der Natur überwiegend als Metallsulfide vor.
Biolaugung ist die biologische Umwandlung einer unlöslichen Metallverbindung in eine wasserlösliche Form. Das Oxidationsmittel Eisen(III) für die Metallsulfide stammt aus der mikrobiellen Eisen(II)oxidation. Bei der Metallsulfid-Oxidation entstehen Schwefelverbindungen und elementarer Schwefel. Diese werden durch die mikrobielle Oxidation zu Schwefelsäure umgesetzt, wodurch das saure Milieu geschaffen wird.

Bei der industriellen Biolaugung (Biomining) werden drei technische Prozesse unterschieden: Haufen- oder Haldenbiolaugung, Tankbiolaugung, in situ oder in place Biolaugung. Heute ist die Gewinnung von Kupfer aus sulfidischen Erzen die wichtigste industrielle Anwendung, wobei ein bedeutender Teil der Weltkupferproduktion bereits aus der Haufen- bzw. Haldenbiolaugung stammt. Außerdem wird Biomining auch zur Gewinnung von Gold, Kobalt, Nickel, Zink und Uran eingesetzt.

Durch gezielte Forschung und Weiterentwicklung der Biolaugung könnten Wertstoffe wie wirtschaftskritische Metalle aus Bergbauhalden (mine tailings), komplexen Erzen, nicht-sulfidischen Erzen wie Lateriten und Manganknollen, sowie aus Industrierückständen wie Aschen, Schlämmen, Schlacken und sogar Elektronikschrott gewonnen werden. Hierzu existieren bereits Verfahren im Labormaßstab und weiterführende Arbeiten werden im geomikrobiologischen Labor der BGR durchgeführt, überwiegend im Rahmen von Drittmittelprojekten. Seit 1973 wurden zahlreiche Projekte zur Metall-Biolaugung durchgeführt und die Ergebnisse wurden regelmäßig in anerkannten internationalen Fachzeitschriften publiziert (> 100 Veröffentlichungen).

Laufende Projekte:

Abgeschlossene Projekte:

Ausgewählte Veröffentlichungen:

Kontakt 1:

    
Prof. Dr. rer. nat. habil. Axel Schippers
Tel.: +49-(0)511-643-3103
Fax: +49-(0)511-643-2304

Kontakt 2:

    
Dr. rer. nat. Sabrina Hedrich
Tel.: +49-(0)511-643-3187
Fax: +49-(0)511-643-2304
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