06.10.2021 - Aalto University

Ungiftige Technologie extrahiert mehr Gold aus Erzen

Neues Verfahren auf Chloridbasis gewinnt 84% des Goldes zurück, verglichen mit den 64%, die mit herkömmlichen Methoden gewonnen werden

Gold ist eines der beliebtesten Metalle der Welt. Es ist verformbar, leitfähig und korrosionsbeständig und wird für Schmuck, Elektronik und sogar in der Weltraumforschung verwendet. Bei der herkömmlichen Goldgewinnung wird jedoch in der Regel das berühmte Gift Zyanid verwendet, das in mehreren Ländern für die industrielle Nutzung verboten wurde.

Das Warten auf eine skalierbare, ungiftige Alternative könnte nun ein Ende haben, denn ein Forscherteam der finnischen Aalto-Universität hat Zyanid in einem wichtigen Teil der Goldgewinnung aus Erz erfolgreich ersetzt. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Chemical Engineering veröffentlicht.

Traditionell wird Golderz nach dem Abbau zu Pulver zerkleinert und in einem so genannten Auslaugungsprozess durch eine Reihe von Tanks geleitet. Anschließend wird Zyanid verwendet, um das Gold aus dem Erz in die ausgelaugte Lösung zu trennen.

Bei dem neuen Verfahren erfolgt die Auslaugung und Gewinnung mit Chlorid, einem der beiden Elemente in Kochsalz.

"Bisher hat noch niemand eine gute Methode zur Gewinnung kleiner Goldmengen aus industriellen Chloridlösungen entwickelt", sagt Ivan Korolev, ein Forscher des Projekts und Doktorand.

"Mit unserem Verfahren konnten wir mit Hilfe von Chlorid bis zu 84 % des Goldes zurückgewinnen. Im Vergleich dazu konnten wir mit dem Standard-Zyanid-Verfahren bei demselben Erz in unserem Kontrollexperiment nur 64 % gewinnen", erklärt er.

Das neue Verfahren mit der Bezeichnung "Electrodeposition-Redox Replacement" (EDRR) kombiniert das Beste aus zwei gängigen Methoden zur Gewinnung von ausgelaugtem Gold: die Elektrolyse, bei der elektrische Ströme verwendet werden, um Gold oder andere in der Auslaugungslösung vorhandene Metalle zu reduzieren, und die Zementierung, bei der der Lösung Partikel anderer Metalle hinzugefügt werden, die mit dem Gold reagieren. Professor Mari Lundström und Dozentin Kirsi Yliniemi von der Fakultät für Chemieingenieurwesen der Aalto-Universität haben das Verfahren entwickelt.

"Beim EDRR-Verfahren setzen wir kurze Stromimpulse ein, um dünne Metallschichten - in unserem Fall Kupfer - auf der Elektrode zu erzeugen und eine Reaktion auszulösen, die das Gold dazu bringt, das Kupfer Schicht für Schicht zu ersetzen", sagt Korolev. Die Methode hat einen geringen Energieverbrauch und erfordert keine Zugabe von anderen Elementen.

Die Forschungsarbeiten wurden im Rahmen eines umfassenderen EU-Nachhaltigkeitsprojekts namens SOKRATES in Zusammenarbeit mit dem finnischen Bergbauunternehmen Metso Outotec durchgeführt. Die meisten Experimente wurden im Forschungszentrum des Unternehmens in Westfinnland durchgeführt.

Die Zusammenarbeit mit Metso Outotec ermöglichte es uns, die Methode so zu entwickeln, dass sie viel näher an der realen Umsetzung ist", sagt Korolev. Wir begannen mit einer Rückgewinnungsrate von etwa 9%, die dann auf 25% anstieg, und schon bald erreichten wir 70% - manchmal sogar fast 95%.

"Es ist eine Sache, ein solches Experiment in kleinem Maßstab durchzuführen, aber niemand hat es je in dem Umfang getan, wie wir es getan haben. Wir haben gezeigt, dass unsere Methode zwar noch sehr neu ist, aber durchaus das Potenzial hat, eine erfolgreiche Alternative zum herkömmlichen industriellen Verfahren zu werden", sagt er.

"Die bisherigen Gewinnungsmethoden haben immer einige wertvolle Metalle zurückgelassen. Jetzt, da die Nachfrage nach Metallen ständig steigt, sind selbst diese kleinen Mengen wichtig", sagt er. "Ich denke, wir können die Ausbeute mit unserer EDRR-Technologie noch steigern. Vielleicht können wir keine 100% erreichen, aber ich glaube, wir können die 90%-Marke oder mehr erreichen."

"Es wäre schön, wenn ein Bergbauunternehmen an dieser Technologie interessiert und bereit wäre, sie mit seinem Erz vor Ort zu testen."

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