Bergbauliche Wasserwirtschaft

Die Arbeitsgruppe Bergbauliche Wasserwirtschaft des Instituts für Bergbau und Spezialtiefbau unter Leitung von Prof. Martin Kreßner untersucht unter anderem Möglichkeiten zur Wiedergewinnung von wirtschaftlich strategischen Elementen aus metallbeladenen Bergbauwässern mittels Ionenaustausches.

Metallbeladene Bergbauwässer stellen in vielen Ländern eine wesentliche Verschmutz­ungsquelle von Oberflächen- und auch Grundwasserkörpern dar. Andererseits steigt in der Industrie die Nachfrage nach diesen Rohstoffen signifikant an. Daher ist die Behandlung von Bergbauwässern aus vorhandenen Quellen als sekundäre Ressource ein Teil der nachhaltigen Entwicklung und als Aspekt der Kreislaufwirtschaft anzusehen. Die Ionenaustausch-Technologie ist diesbezüglich die wesentliche Behandlungstechnologie, um diese Wertelemente nicht nur aus den Bergbauwässern zu entfernen, sondern auch in die Rohstoffkette zurückzuführen.

Das wesentliche innovative Potential liegt dabei darin, durch intelligente Rückspülalgorithmen der Harze die Wertmetalle getrennt (chromatografisch) wiederzugewinnen.

Unter der Projektleitung von Dr. Hoth und Dr. Abeywickrama wurden bereits kleinskalige Laborversuche durchgeführt. In Batch- und Säulenversuchen wurden die geeigneten Ionenaustauschmaterialien sowie Betriebsparameter identifiziert. Ziel der aktuellen Untersuchungen ist nun, die gewonnen Erkenntnisse im Scale up zu überführen, um später die wirkliche Umsetzung an Tailingskörpern in Chile voranzubringen. Die vorgesehene Versuchsanlage, die im ZeHS aufgebaut wird, umfasst drei bis fünf Festbett- Ionenaustauschsäulen (jeweils 1000 ml Harzvolumen), die im kontinuierlichen Betrieb gefahren wird. Eine Automatisierung der Versuchsanlage ist ebenfalls vorgesehen. Dabei werden Durchtrittsdynamiken sowie Rückspüleffizienz der Harze über viele Beladungs- und Rückspülzyklen untersucht. 

Die Versuche aus dem Projekt werden einen wesentlichen Beitrat zur Kreislaufwirtschaft für Werteelemente bei der Bergbauwasserbehandlung leisten.