BioProLat: Pionierarbeit in der energiesparenden Gewinnung von Kobalt und Nickel

Koordinator: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
Ansprechpartner: Prof. Dr. Axel Schippers
Adresse: Stilleweg 2, 30655 Hannover
Tel.: +49 511 643 3103
E-mail: axel.schippers(at)bgr.de
Projektpartner in Deutschland:
Projektpartner in Brasilien:
Das Projekt BioProLat entwickelt ein integriertes energiesparendes, umweltfreundliches biohydrometallurgisches Verfahren zur Gewinnung von Metallen (Co, Ni) aus Lateriten in Brasilien. Wirtschaftlichkeit und geringe Umweltbelastung werden durch die Kombination innovativer Bioleaching- und effizienter Metallrückgewinnungstechniken mit einem proaktiven Management von Prozessabwässern und -rückständen erreicht. BioProLat wird die Gewinnung von Metallen für bestehende Bergwerke erhöhen, nicht verwertete Erze und Limonitvorräte in wertvolle Ressourcen umwandeln und so neue Rohstoffreserven erschließen.
Kobalt (Co) wird von der EU als kritischer Rohstoff (CRM) angesehen, da es bei der Batterieproduktion insbesondere für Elektrofahrzeuge derzeit unverzichtbar ist. Für den Industriestandort Deutschland wird in naher Zukunft eine hohe Kobalt-Nachfrage prognostiziert und das Land ist zu 100% von Importen abhängig. Ebenso ist Nickel (Ni) ein für die Batterieproduktion erforderlicher Rohstoff, bei dem eine steigende Nachfrage zu erwarten ist. Derzeit werden 65% des europäischen Kobalt-Bedarfs durch Importe aus geopolitisch instabilen Ländern wie der Demokratischen Republik Kongo, Sambia oder der Zentralafrikanischen Republik gedeckt. Vielversprechende Kobaltquellen sind lateritische Nickelvorkommen. Weltweit werden mehrere Nickel-Laterite auf Kobalt untersucht, und einige von ihnen produzieren bereits Kobalt als Nebenprodukt. Auch Brasilien als wichtiger Nickelproduzent verfügt über eine Vielzahl an Lateritvorkommen. Das Länderrisiko und das Versorgungsrisiko für Rohstoffe aus Brasilien wird als vergleichsweise gering eingeschätzt.
Zur Extraktion von Metallen aus oxidierten, limonitischen Lateriterzen wird das Verfahren zur reduktive Biolaugung auf der Grundlage des Ferredox-Konzepts unter Verwendung chemolithotropher, acidophiler Bakterien (Acidithiobacillus) entwickelt. Im Labormaßstab wurden die Prozesse bereits getestet, es ist jedoch eine Optimierung und ein Upscaling erforderlich, welche die Hauptaktivität in diesem Projekt darstellen.
Die vorgeschlagene reduktive Bioleaching-Technologie zur Aufbereitung von Lateriterzen hat ein hohes Nachhaltigkeitspotential und ist eine radikale Abkehr von den etablierten Hochtemperatur-technologien für Lateriterze und ermöglicht den Einsatz von wesentlich weniger komplexen Reaktoren bei gleichzeitiger Reduzierung der Kapital- und Betriebskosten bei weitaus geringerem Energie- und Chemikalienverbrauch.
Die Kernkomponenten des vorgeschlagenen reduktiven Bioleaching-Verfahrens sind folgende:
Die umfangreichen Entwicklungsarbeiten kombinieren innovatives Bioleaching mit effizienten Metallrückgewinnungstechniken. Die einzelnen Prozessschritte müssen durch zahlreiche gezielte Laborversuche getestet und optimiert werden.
Im Projekt erfolgt die Integration der Prozessschritte verbunden mit einem Transfer und Upscaling sowie einer Wirtschafts-, Umwelt- und Nachhaltigkeitsbewertung in Kooperation mit den brasilianischen Partnern. BioProLat zielt darauf ab, die wirtschaftlichen Auswirkungen des bio-hydrometallurgischen Prozesses auf die Metallgewinnung aus Lateriten zu bewerten und zu vergleichen. Des Weiteren hat BioProLat zum Ziel, die Ressourceneffizienz zu verbessern unter Berücksichtigung von wirtschaftlicher, sozialer und ökologischer Nachhaltigkeit, öffentlicher Akzeptanz und Übertragbarkeit auf eine Aufbereitung von Lateriten weltweit.