Sortiertechnologie Bergbau: ein essenzielles Bindeglied beim Übergang zu einer Net-Zero-Wirtschaft

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Der Bedarf an Baumaterialien, Mineralien und Metallen ist hoch. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden und gleichzeitig den CO₂-Ausstoß zu reduzieren, muss die Bereitstellung der dafür nötigen Primärrohstoffe effizienter geschehen. Sensorgestützte Sortiertechnologien spielen hierbei eine wichtige Rolle.

Die Verfolgung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDG) der Vereinten Nationen und die Abkehr von fossilen Brennstoffen führen zu einer erheblichen Nachfrage nach Metallen und Mineralien. Bisher sind die Recyclingquoten für Materialien, die für die Energiewende von entscheidender Bedeutung sind, wie Seltene Erden, Lithium und Graphit, niedrig und werden aller Erwartung nach auch in näherer Zukunft nicht wesentlich steigen. Und selbst dann könnte Recycling allein die wachsende Nachfrage nicht decken.

Dementsprechend wird der Bergbau weiterhin die größte Rolle bei der Bereitstellung der erforderlichen Primärrohstoffe spielen. Umso wichtiger ist es, effizienten und nachhaltigen Bergbau zu betreiben und dabei moderne Technologien wie die sensorgestützte Sortierung zu nutzen.

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Nachhaltiger Bergbau am Beispiel von Lithium

Nach Angaben des Europäischen Verbands der Automobilhersteller waren im Jahr 2021 20 Prozent der in der EU verkauften Neuwagen Plug-in-Fahrzeuge, und bis 2030 wird dieser Anteil voraussichtlich auf 60 Prozent steigen.

Die aktuell produzierten Lithiummengen werden hierfür schon bald nicht mehr ausreichen. Laut Benchmark Mineral Intelligence werden bis zum Jahr 2035 78 Minen benötigt (die Berechnung schließt die voraussichtlichen Mengen an recyceltem Lithium ein). Dies entspricht einer sechsmal höheren Produktion als heute. Es ist also von entscheidender Bedeutung, dass der Abbau und die Verarbeitung dieses Elements so nachhaltig wie möglich erfolgen.

Sensorgestützte Sortiertechnologie kann hier in mehrfacher Hinsicht zu einer erheblichen Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks des Lithiumabbaus und der Lithiumverarbeitung beitragen. Zum einen kann sie Nebengestein und minderwertiges Erz vor der Aufbereitung gezielt aussortieren. Auf diese Weise wird weniger Material verarbeitet, was zu einem deutlich geringeren Verbrauch an Energie, Wasser und Chemikalien führt. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Technologie ist die Verringerung der feststoffhaltigen Abwässer.

Zum anderen bietet die sensorgestützte Technologie eine effiziente Lösung für das für Lithium-Minen typische Problem der Verunreinigung des Materials mit Basalt. Aufgrund dessen hoher Dichte, die sich in einem ähnlichen Bereich bewegt wie die Dichte von Spodumen, wird dieses stark eisenhaltige, nicht ausbeutbare Material während der bisher angewandten Schwertrübescheidung ebenfalls angereichert und verunreinigt so das Endprodukt.

Mithilfe der sensorgestützten Technologie ist es nun möglich, den Basalt abzutrennen und folglich nachträglich aus vorhandenen Bergehalden werthaltiges Material mit einem hohen Reinheitsgrad zu extrahieren.

So wurde in der Mount Cattlin Mine von Galaxy Resources in Westaustralien verfahren, die seit 2016 mit Basalt verunreinigtes Material auf Halden lagerte, während man nach einer geeigneten Lösung für dieses Problem suchte. 2021 ließ Galaxy Resources einen Tomra Pro Secondary Laser Sortierer installieren, der innerhalb von neun bis zwölf Monaten den größten Teil der 1,2 Millionen Tonnen an Haldenmaterial verarbeitete und einen gleichbleibend hohen Reinheitsgrad mit weniger als vier Prozent Basalt erreichte.

Nachhaltiger Bergbau am Beispiel von Phosphaten

Ein weiteres ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie sensorgestützte Sortierung einen entscheidenden Vorteil bieten kann, ist die Phosphataufbereitung. Die Sortieranlage in Wa’ad Al Shamal in Saudi-Arabien hat eine Kapazität von rund 1.900 Tonnen pro Stunde.

Das Run-Of-Mine-Material enthält beträchtliche Mengen an unerwünschtem Feuerstein bzw. Kieselsäuregestein, das entfernt werden muss, bevor das Phosphatmaterial dem nachgelagerten Aufbereitungsprozess zugeführt werden kann. Tomras XRT-Sortierer entfernen Feuerstein aus dem Phosphat, um den Siliziumgehalt zu verringern, sodass der nachgelagerte Prozess erheblich kleiner dimensioniert werden kann. Das Ergebnis ist ein wesentlich geringerer Verbrauch an Energie, Wasser (45 Prozent weniger) und Flotationsmitteln.

Darüber hinaus können die sensorgestützten Sortierer größere Korngrößen verarbeiten und werthaltiges Material extrahieren, die bei traditionellen Lösungen wie der Schwertrübescheidung als Nebengestein aussortiert werden.

Zusammenarbeit für eine nachhaltige Zukunft

Um das Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen, müssten alle Länder dieser Erde ihre Treibhausgasemissionen bis etwa 2050 auf Net-Zero reduzieren. Dies wird nur möglich sein, wenn alle Beteiligten zusammenarbeiten. Tomra möchte daher Partnerschaften mit den großen Bergbauunternehmen und anderen Akteuren in der gesamten Bergbau-Lieferkette aufbauen.

Sensorgestützte Technologien von Tomra versetzen Minen in die Lage, den Einsatz von Energie und anderen Betriebsmitteln zu minimieren und die anfallenden Mengen an Nebengestein so weit wie möglich zu reduzieren. Heute sind weltweit ungefähr 190 Tomra-Sortierer im Einsatz und reduzieren die CO₂-Emissionen um 168.945 Tonnen im Jahr.

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