Labor-Erfolg könnte Kupfer-Verarbeitung verändern

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Metallic Minerals hat mit einem neu entwickelten elektrochemischen Verfahren einen wichtigen Fortschritt gemeldet: In Labortests seien 70% des in sulfidischem Gestein enthaltenen Kupfers innerhalb von vier Stunden bei Raumtemperatur gelöst und anschließend zu 99,9% reinem Metall abgeschieden worden. Nach Angaben des Unternehmens könne das Metall damit ohne klassische Erzaufbereitung und ohne energieintensive Schmelzöfen direkt aus dem Gestein gewonnen werden.

Metallic Minerals hat mit einem neu entwickelten elektrochemischen Verfahren einen wichtigen Fortschritt gemeldet: In Labortests seien 70% des in sulfidischem Gestein enthaltenen Kupfers innerhalb von vier Stunden bei Raumtemperatur gelöst und anschließend zu 99,9% reinem Metall abgeschieden worden. Nach Angaben des Unternehmens könne das Metall damit ohne klassische Erzaufbereitung und ohne energieintensive Schmelzöfen direkt aus dem Gestein gewonnen werden.

Elektrochemische Kupfergewinnung bei Raumtemperatur

Das Unternehmen teilte mit, im Rahmen der Forschungsinitiative "Mines of the Future" gemeinsam mit der Columbia University ein Verfahren getestet zu haben, mit dem Kupfer direkt aus sulfidischem Gestein des La-Plata-Projekts elektrochemisch extrahiert worden sei. Beteiligt gewesen sei die Gadikota Research Group.

Verwendet worden sei ein Gestein, das überwiegend aus Chalcopyrit bestehe. Dieses Mineral ist das weltweit häufigste Kupfersulfid, gilt jedoch als schwer zu verarbeiten. Üblicherweise seien energieintensive Schritte wie Flotation, also ein Verfahren zur Anreicherung von Erz durch Aufschwemmen, sowie Rösten oder Druckoxidation erforderlich.

Im aktuellen Versuch sei das Gestein ohne vorherige Konzentration behandelt worden. Dabei seien rund 70% des enthaltenen Kupfers innerhalb von vier Stunden bei Raumtemperatur selektiv in Lösung gegangen.

Hochreines Metall durch Electrowinning

Das gelöste Kupfer sei anschließend mittels Elektrodeposition abgeschieden worden. Dieses Verfahren, auch Electrowinning genannt, ermögliche es, Metall aus einer Lösung durch elektrischen Strom abzuscheiden. Nach Angaben des Unternehmens sei dabei eine Reinheit von 99,9% erreicht worden. Röntgendiffraktionsanalysen hätten diese Qualität bestätigt. Zudem sei das Kupfer nahezu vollständig aus der Lösung zurückgewonnen worden.

In der konventionellen Produktion werde zunächst ein Kupferkonzentrat erzeugt, das anschließend in Schmelzöfen bei hohen Temperaturen verarbeitet werde. Das getestete Verfahren würde diesen Schritt umgehen und Kupfer direkt am Standort der Lagerstätte als Metall erzeugen.

Mehrmetall-Potenzial durch natürliche Trennung

Ein weiteres Ergebnis betreffe die Begleitmetalle. Das Unternehmen erklärte, dass Silber, Seltene Erden, also REE (Seltene Erden), Platingruppenmetalle, also PGE (Platingruppenmetalle), sowie Gold unter den gewählten Bedingungen nicht in die Kupferlösung übergegangen seien. Stattdessen hätten sie sich in einem eisenreichen Feststoffrückstand angereichert.

Diese Trennung könne nach Einschätzung des Managements den Prozess strukturieren: Zunächst werde Kupfer gewonnen, anschließend könne der eisenreiche Rückstand gezielt weiterverarbeitet werden, um kritische Metalle zurückzugewinnen. Das La-Plata-Projekt enthalte neben Kupfer und Silber auch Gold, Platin und Palladium. Ein systematischer Zugang zu mehreren Metallen könnte nach Darstellung des Unternehmens die Wertschöpfung pro Tonne Gestein erhöhen.

Geschlossener Kreislauf und mögliche Effizienzgewinne

Technisch basiere das System auf einer elektrochemischen Oxidation. Dabei werde Wasserstoffperoxid direkt im Prozess erzeugt. Weniger gut lösliche Kupferverbindungen mit einfacher positiver Ladung würden in besser lösliche Verbindungen mit zweifacher positiver Ladung umgewandelt. Nach der Metallabscheidung würden die eingesetzten Reagenzien im System regeneriert, sodass ein geschlossener Kreislauf entstehe.

Das Management erklärte, darin könnten Vorteile beim Energieverbrauch und bei den Betriebskosten liegen. Zudem könne die Abhängigkeit von externen Schmelzanlagen sinken.

CEO und Chairman Greg Johnson erklärte, die Ergebnisse zeigten, dass Kupfer aus dem chalcopyrit-dominierten Material von La Plata selektiv gelöst und direkt als 99,9% reines Metall zurückgewonnen werden könne. Gleichzeitig verbleibe ein eisenreicher Rückstand, in dem Silber, Seltene Erden, Platingruppenmetalle und Gold angereichert seien. Dies könne die nachgelagerte Verarbeitung erleichtern.

Er ergänzte, das Unternehmen wolle nun prüfen, ob sich die Gesamtmetallausbeute steigern lasse und ob ein energieärmerer, regenerativer Verarbeitungsweg technisch und wirtschaftlich tragfähig sei. Im Erfolgsfall könne die Metallproduktion näher an die Lagerstätte verlagert werden, wodurch Transporte und Hochtemperaturprozesse reduziert würden.

Nächste Schritte und strategische Bedeutung

Das Unternehmen betonte, es handle sich um einen Laborversuch in einem frühen Entwicklungsstadium. Geplant seien die Optimierung der Kupferausbeute durch eine Vorkonzentration des Sulfidanteils, die Analyse von Energiebedarf und Effizienz der Reagenzienregeneration sowie eine detaillierte Untersuchung der Verteilung von Silber, Gold, PGE (Platingruppenmetalle) und REE (Seltene Erden) im Rückstand. Darüber hinaus solle an selektiven Extraktionsverfahren für diese Metalle gearbeitet und Pilotversuche im größeren Maßstab vorbereitet werden.

Das Management erklärte, sollte sich das Verfahren im industriellen Maßstab bewähren, würde es die künftige Projektentwicklung deutlich verändern. So könnten Investitionen in klassische Aufbereitungs- und Schmelzanlagen geringer ausfallen, und ein größerer Teil der Wertschöpfung könnte in der Region verbleiben.

Das Unternehmen äußerte die Erwartung, dass sich bei erfolgreicher Skalierung neue strategische Optionen eröffnen würden. Eine innovative Verarbeitungstechnologie könnte langfristig einen Wettbewerbsvorteil darstellen, insbesondere vor dem Hintergrund einer steigenden Bedeutung von Kupfer und anderen kritischen Metallen für Energie- und Infrastrukturprojekte.

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