AMREP: Angewandte Mineralogie für mehr Ressourceneffizienz – Platingruppenmetalle
Land / Region: Südafrika
Projektanfang: 01.12.2014
Projektende: 30.11.2017
Projektstand: 01.02.2015
Quelle: BMBF
Platingruppenelemente (PGE) bilden eine Gruppe von seltenen und edlen Metallen. Zu dieser Gruppe gehören Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin, welche meistens in Lagerstättentypen assoziiert mit Chromit und Fe-Ni-Cu-Sulfiden auftreten. Diese Metalle haben sehr ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften und sind sehr gefragte Rohstoffe für Industrie und Technik. Über 70 Prozent der weltweiten Vorräte an PGE kommen aus Südafrika, was erheblich zur stabilen Wirtschaft Südafrikas beiträgt. Deutschland besitzt keine primären Ressourcen von PGE, ist aber einer der weltweit wichtigsten Abnehmer von PGE, da diese für die deutsche Wirtschaft von sehr großem Interesse sind (u.a. für Katalysatoren, Brennstoffzellen, Medizin). Der Großteil der PGE- und Chromreserven in Südafrika befindet sich in einem einzigen riesigen magmatischen Körper, dem sogenannten Bushveld Komplex. In diesem Gesteinskörper werden PGE bisher nur aus einer einzigen Chromititlage, dem UG-2, gewonnen. Die anderen Chromititlagen der „Lower-Group“- und „Middle-Group“ werden lediglich für Chrom abgebaut, da die Gewinnung von PGE aus diesen Chromititlagen zurzeit unwirtschaftlich ist, obwohl diese Erze durchaus beträchtliche Konzentrationen von PGE aufweisen können (im Durchschnitt bis 1 g/t). In den ersten 30 bis 50 Metern von der Erdoberfläche sind diese Erze zum Teil stark verwittert und die Sulfidminerale werden teilweise ersetzt und es sind wasserführende Schichtsilikate wie Tone und Chlorit verbreitet, was unter anderem den Aufbereitungsprozess erschwert.
Abbildung 1: Aufschluss von mehreren Chromititlagen der „Middle-Group“ Serie (MG-1 bis MG-3) im Tagebau von der Thaba Mine
Quelle: BGR
Im Projekt AMREP soll getestet werden, wie hoch das Potential für Minen ist, die hauptsächlich Chromitite der „Lower-Group“- und „Middle-Group“ abbauen, PGE als Nebenprodukt der Chromgewinnung zu fördern. AMREP soll die Effizienz der PGE Gewinnung von Chromititerzen steigern, indem das Aufbereitungspotential insbesondere von oxidierten und verwitterten Erzen untersucht wird. In dem Projekt sollen Erkenntnisse über das Verhalten von PGE unter oxidierenden Bedingungen und Mechanismen für die Remobilisierung von PGE bei der Verwitterung von Chromerzen gewonnen werden. Hierfür wird die PGE-Verteilung in verwitterten Chromititerzen und in Bodenproben aus dem aktiven Tagebau (Abbildung 1) und Schürfe (Abbildung 2) untersucht. Neben Gelände- und Laborarbeiten werden zusätzliche experimentelle Untersuchen zur Löslichkeit von PGE-Phasen unter oberflächennahen Bedingungen durchgeführt.
Abbildung 2: Explorationsschurf mit Bodenprofil und Chromititlage auf dem Minengelände der Thaba-Mine
Quelle: BGR
Als Fallbeispiel für dieses Versuchsvorhaben dient die Thaba Mine, geführt von Cronimet (Südafrika), welche sich im westlichen Bushveld Komplex befindet. Zurzeit produziert die Thaba Mine nur Chromitkonzentrate der „Lower-Group“- und „Middle-Group“ Serie, aber geochemische Gesamtgesteinsanalysen zeigen beträchtliche PGE Gehalte in den Chromititerzen.
Literatur:
Partner:
- Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ)
- Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR)
- Museum für Naturkunde Berlin (MfN)
- Leibniz Universität Hannover (LUH)
- Cronimet Mining AG (vertreten durch Cronimet Chrome Mining SA, Johannesburg, Südafrika)
- MINTEK, Randburg, Südafrika
