Seltene Erden: Chinesische Forscher entwickeln umweltfreundlichere Abbaumethode

Statt Chemikalien sollen elektrische Ströme beim Abbau der wertvollen Rohstoffe helfen.

Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben ein umweltfreundlicheres Verfahren zur Gewinnung Seltener Erden entwickelt. Dadurch könnte die Abbauzeit um rund 70 Prozent verkürzt und die Gewinnungsrate um etwa 30 Prozent erhöht, berichtet die chinesische Global Times. Zudem sollen Verunreinigungen um 70 Prozent reduziert werden. Entwickelt wurde die Methode von einem Team um Professor He Hongping vom Guangzhou Institute of Geochemistry.

Die neue Bergbautechnologie soll vor allem in sogenannten Ionen-Adsorptionstonen eingesetzt werden, einem Typ von Lagerstätten, der besonders für Südchina typisch ist. Dabei lagern Seltene Erden in Tonschichten, die sich im Laufe der Zeit durch Verwitterung an der Oberfläche von Gestein gebildet haben. Ionen-Adsorptionstone weisen einen hohen Gehalt an Schweren Seltenen Erden wie Terbium und Yttrium auf, die in verschiedensten Technologien zum Einsatz kommen.

Bislang werden die Rohstoffe mithilfe von Laugung, meist auf Basis von Ammoniumsalzen, aus dem Gestein gelöst. Dies gilt jedoch als umweltbelastend und wenig ergiebig; Probleme, die das Team von He Hongping angehen wollte. Bei dem von ihnen entwickelten Verfahren werden elektrische Ströme eingesetzt, um die Bewegung der extrahierten Metalle, der Auslaugungsmittel und anderer Stoffe wie Wasser zu beschleunigen. Der Bedarf an Chemikalien sowie die daraus resultierende Wasserverschmutzung kann nach Angaben der Wissenschaftler stark verringert werden.

Erstmals vorgestellt wurde die Methode, die durch Experimente und Feldversuche getestet wurde, im November im Fachmagazin Nature Sustainability. Nun erfolgte der erste industrielle Versuch anhand einer Demonstrationsanlage mit 5.000 Tonnen Boden, schreibt die Global Times. Ihre Erkenntnisse stellten die Forscher am Sonntag auf einer Tagung in Meizhou City in der südchinesischen Provinz Guangdong vor. Als Nächstes soll die industrielle Anwendung der Ergebnisse vorangetrieben werden.

Neues Verfahren könnte „Wendepunkt“ markieren

Angesichts der entscheidenden Rolle von Seltenen Erden für die Energiewende sei jede Verringerung der Umweltauswirkungen des Bergbaus willkommen, sagte Henning Prommer, ein mit dem elektrokinetischen Bergbau vertrauter Umweltingenieur an der University of Western Australia, im Magazin Science. Die Strategie sei ein „Wendepunkt“, zitiert die Global Times Anouk Borst, Geologin an der belgischen KU Leuven, vorausgesetzt, sie sei in großem Maßstab machbar.

China hat sich in den letzten Jahrzehnten zum Marktführer bei Abbau und Verarbeitung Seltener Erden entwickelt. Aufgrund der weniger strengen Umweltvorschriften und der kostengünstigeren Produktion in der Volksrepublik hatten es Mitbewerber etwa aus den USA zunehmend schwer mitzuhalten. Angesichts aktuell wachsender Bestrebungen westlicher Länder, ihre heimischen Rohstoffwertschöpfungsketten wiederzubeleben, forscht China jetzt verstärkt nach Innovationen im Seltenerdbergbau, um seine Position zu sichern und der neuen Konkurrenz entgegenzutreten.

Dabei geht es sowohl um umweltschonendere als auch effizientere Abbaumethoden. Auch soll die Seltenerdindustrie qualitativ aufgewertet werden, da sich mit Zwischen- oder Endprodukten wie E-Autos oder Windturbinen mehr verdienen lässt als mit unverarbeiteten Rohstoffen (wir berichteten). Gleichzeitig sichert sich Peking durch die fortschreitende Konsolidierung der Branche mehr Einfluss auf die Preisbildung und mindert den internen Wettbewerbsdruck. In diesem Zuge geht die Regierung auch strenger gegen illegalen Bergbau vor.

Photo: TRADIUM GmbH