Wirtschaftliche Gewinnung Seltener Erden aus monazithaltigem Sekundärrohstoff der Großregion Catalão

Die konventionelle Gewinnung Seltener Erden geht oft mit erheblichen Umweltauswirkungen durch den Bergbau einher. Eine potentiell nachhaltige und ökonomisch interessante alternative Quelle Seltener Erden stellen Sekundäre Rohstoffe dar. Das deutsch-brasilianische Projekt CaMona will anhand von Rückständen aus der Phosphatdüngemittelproduktion in der Großregion Catalão eine industrielle Gewinnung von Seltenen Erden aus sekundären Rohstoffen aufbauen.

Gewinnung Seltener Erden aus Abfallgipsen

Der mit der konventionellen Gewinnung von Seltenen Erden verbundene Bergbau verursacht vielerorts erhebliche Umweltschäden. Die Gewinnung von Seltenen Erden aus Abfallprodukten anderer Industrien stellt eine umweltfreundlichere Alternative dar und bietet zugleich einen Kostenvorteil in der Produktion. In der Phosphatdüngemittelproduktion in der brasilianischen Großregion Catalão fallen in großem Maßstab mineralische Abfallprodukte an, welche bisher nicht als Sekundärstoffe genutzt werden. Das Projekt CaMona arbeitet an der Erschließung und Entwicklung technischer Grundlagen für eine wirtschaftliche Gewinnung Seltener Erden aus diesen Rohstoffen. Konkret widmet sich das Verbundvorhaben dem Aufbau einer industriellen Gewinnung Seltener Erden aus sekundären Gipsen, die bei der Phosphatdüngemittelproduktion in Catalão entstehen. Dazu treibt das Projekt die Entwicklung einer entsprechenden Technologie mit den zugehörigen Prozessoptimierungen bis hin zur Industriereife voran.

Innerhalb des CaMona-Projektes soll eine detaillierte wissenschaftlich-technische Entwicklung mit Optimierungen und Innovationen über die gesamte Bandbreite der Aufbereitung bis hin zu einem verkaufsfähigen Seltenerdprodukt erfolgen.

Gute Realisierungsaussichten dank fortgeschrittener Projektreife

Im Zuge umfangreicher Vorarbeiten wurden Phosphorgipse – ein Abfallprodukt der Düngemittelindustrie – aufgrund ihres Seltenerdengehalts als mögliche Rohstoffquelle mit Potential für eine wirtschaftliche Nutzung in der Großregion Catalão identifiziert. Diese Gipse weisen als wichtigstes Trägermineral Monazit, ein Seltenerdphosphat, mit aus aufbereitungstechnischer Sicht günstigen Korngrößen und Verwachsungsverhältnissen auf. Dies ermöglicht eine Aufbereitung durch kosteneffiziente physikalische Anreicherungsprozesse, wodurch ein an Seltenen Erden reiches Monazitkonzentrat hergestellt werden kann. Bereits im Vorfeld des Projekts ist es gelungen, sowohl ein hochwertiges Monazitkonzentrat mit einem geringen Anteil von Verunreinigungen herzustellen, als auch erste chemische, hydrometallurgische Laugungsversuche erfolgreich durchzuführen. Diese Verfahren werden nun im CaMona-Projekt weiterentwickelt und optimiert.

Ergebnis von CaMona soll die Entwicklung einer Aufbereitung der seltenerdenhaltigen sekundären Stoffströme und die Umsetzung der Erkenntnisse in einer kontinuierlich betriebenen Pilotanlage sein. In der Anlage soll ein Seltenerdenkonzentrat erzeugt werden, dass die Grundlage für die weitere Veredelung zum verkaufsfähigen Produkt darstellt. Zur Gewinnung der Seltener Erden wird dieses Konzentrat durch chemische Prozesse aufgeschlossen und gelaugt. Die entstehende Lösung mit den Seltenen Erden wird anschließend einer Reinigung und Weiterverarbeitung in chemischen Downstream‐Prozessen unterzogen. Ziel ist die Herstellung eines hochreinen vermarktungsfähigen Seltenerden Produktes.

Darüber hinaus widmet sich CaMona einer geochemischen und mineralogischen Charakterisierung der Sekundärstoffe aus der Phosphatdüngemittelproduktion zur Identifikation von weiteren Optimierungspotentialen. Dabei wird neben den Sekundärrohstoffen und Proben aus der Monazitaufbereitung auch das ursprüngliche Phosphaterz, also das Primärmaterial für die Düngemittelproduktion, Gegenstand der Untersuchungen sein.

Ressourcenschonende und wirtschaftliche Produktion Seltener Erden

Das im Rahmen von CaMona erarbeitete Know‐how soll dem Aufbau einer Seltenerdenproduktion mittels des vorgeschlagenen Verfahrens am Standort Catalão dienen. Dadurch, dass es für diese Art der Seltenerdenproduktion keiner Errichtung eines neuen Bergwerks bedarf, würde der Ausschluss entsprechender Kosten‐ und negativen Umweltfaktoren eine Gewinnung Seltener Erden aus Sekundärstoffen ökonomisch robust und wettbewerbsfähig machen. Zudem würde damit ein Beitrag zur Minimierung von Land‐ und Energieverbrauch geleistet, mit ebenso positiven Wirkungen für den Klimaschutz und der Minderung von Umweltrisiken.

Der Standort Catalão wäre durch die unmittelbare Nähe zum Düngemittelproduzierenden bereits voll industriell erschlossen. Zudem besteht die Chance, dass sich Synergien mit ansässiger Industrie ergeben. Von der industriellen Umsetzung des Vorhabens würde durch die Gewinnung eines zusätzlichen und auch langfristig zuverlässigen Lieferfirmen auch die deutsche Industrie profitieren können.