Rohstoffpotenzial für Stahlindustrie: Lagerstätten-Experten analysieren Qualität schwedischer Erze

Luftbildaufnahme von Kiruna mit der Stadt und den ehemaligen Tagebauen
Bis August 2021 laufen an der TU Freiberg Untersuchungen an den Per Geijer Eisenerz-Lagerstätten von Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB) bei Kiruna. Die Ergebnisse zeigen schon jetzt ein vielversprechendes Rohstoffpotenzial für die damit verbundene Versorgung der Eisen- und Stahlindustrie.

Eisenerz ist Grundlage für die Herstellung von Eisen und Stahl – den weltweit wichtigsten Materialien für den Bau von Gebäuden, Maschinen, Werkzeugen, Autos, Schiffen oder Flugzeugen. Um den Bedarf auch künftig decken zu können, Kernkartierung auf der 1065 Meter Sohle des Kiirunavaara-Bergwerks von Explorationsbohrungen des nördlichen Teils der Lagerstätte.müssen bestehende Eisenerz-Lagerstätten weiter erschlossen werden. Eines der größten europäischen Abbaugebiete liegt in Nordschweden. Dort sind Forschende der Professur für Lagerstättenlehre und Petrologie der TU Bergakademie Freiberg seit 2018 in einem Explorationsprojekt um die Per Geijer-Lagerstätten im Kiruna-Bergbaudistrikt aktiv und unterstützen die Charakterisierung des sogenannten Kiruna-Lagerstättentyps, um dessen Rohstoffpotenziale für den Eisenerzabbau zu analysieren.

Lagerstättenforschung zeigt großes Rohstoffpotenzial

Mikrophotographie von Magnetit und verschiedenen Generationen von Hämatit der Per Geijer Erze.Die Per Geijer-Lagerstätten bestehen aus insgesamt fünf Erzkörpern, die neben Eisenerzmineralen wie Magnetit (Fe3O4, bis 72 % Fe-Gehalt) und Hämatit (Fe2O3, bis 70 % Fe-Gehalt) auch signifikante Gehalte an Phosphat durch Apatit (Ca5[F|(PO4)3], bis 42 % P2O5 Gehalt) aufweisen. „Vor allem die Per Geijer Eisenoxid-Apatit Lagerstätten sind durch die Charakterisierung des in-situ Erzes und dessen Aufbereitbarkeit in Zukunft von großer Bedeutung“, erklärt Patrick Krolop, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Lagerstättenlehre und Petrologie der TU Bergakademie Freiberg. Die aktuell in Freiberg erhobenen mineralchemischen und prozess-mineralogischen Daten deuten positiv daraufhin hin, dass die Produktrichtlinien auch in Zukunft eingehalten werden können und ein hochqualitatives Endprodukt zur Verfügung Messprofil durch typischen Magnetit mit der Elektronenstrahlmikrosonde (TUBAF) zur Analyse der chemischen Zusammensetzung des Eisenoxides: erhöhte V- u. Ni-Gehalte.stehen wird. Insbesondere die niedrigen Gehalte von Schadelementen wie Nickel, Kobalt und Chrom sowie der hohe Aufschlussgrad des Magnetits von über 90 Prozent nach der Zerkleinerung sind dafür ausschlaggebend. „Mit unserer angewandten Lagerstättenforschung an der TU Bergakademie Freiberg leisten wir einen wesentlichen Beitrag zur zukünftigen Versorgung von Europas Stahlindustrie mit hochqualitativen Eisenerzen“, ergänzt Prof. Dr. Thomas Seifert, amtierender Leiter der Professur für Lagerstättenlehre und Petrologie.

Praxisnahe Forschung für effizientere Eisenerzaufbereitung

Das Projekt wird vom schwedischen Konzern LKAB mit einer Fördersumme von zirka 430.000 Euro finanziert. Seit 125 Jahren baut LKAB als größter Eisenerzproduzent Europas an drei Standorten in Nordschweden (Malmberget, Svappavaara, Kiruna) jährlich bis zu 47,5 Millionen Tonnen Roheisenerze von außerordentlich hoher Qualität im Untertagebau- und Tagebau-Verfahren ab. Kiirunavaara ist dabei das wichtigste Bergwerk des Konzerns und ist der weltweit Massives Magnetit-Reicherz, -762 m-Sohle, Kiirunavara, LKAB.größte Untertagebergbau für Eisenerze. Insgesamt umfasst das Gebiet um Kiruna vier Lagerstätten, zu denen auch die Per Geijer Erzkörper zählen. Die Endprodukte, die sogenannten Eisenerz-Pellets, sind bei Stahlproduzenten in Europa und weltweit stark gefragt. Die Pellets von LKAB erreichen mit 67 Prozent einen sehr hohen Eisengehalt und werden während der Pelletisierung von Magnetit zu Hämatit umgewandelt. Die dabei freiwerdende Energie wird in den Prozess zurückgeführt. Das ermöglicht einen umweltfreundlicheren Herstellungsprozess. Dieser soll laut LKAB bis 2045 sogar komplett CO2-frei sein und damit das vorbildliche Umweltmanagement mit innovativen Eisenerz-Fördermöglichkeiten wie elektrischen und voll automatisierten Abbau- und Transportmaschinen ergänzen.

Publikationen:

Krolop, P., Jantschke A., Gilbricht, S., Niiranen K. and Seifert, T., 2019. Minerallogical Imaging for Characterisation of the Per Geijer Apatite Iron Ores in the Kiruna district, Northern Sweden: A comparative Study of Mineral Liberation Analysis and Raman Imaging. Minerals 9 (9), 544; DOI 10.3390/min9090544.

Krolop, P., Niiranen, K., Gilbricht, S., Seifert, T., 2019. Ore type characterisation of the Per Geijer iron ore deposits in Kiruna, Northern Sweden. Proceedings Iron Ore Conference, Australasian Institute of Mining and Metallurgy, Perth, 343-353.

Krolop, P., Niiranen K., Gilbricht, S., Schulz, B., Oelze, M. and Seifert, T., 2021 (under review). Trace element geochemistry of iron oxides from the Per Geijer apatite iron ores in the Kiruna district, northern Sweden: Implications for ore genesis and potential economic products. Ore Geology Reviews.

Fragen zu diesem Thema beantwortet: 
Prof. Dr. Thomas Seifert, Tel.: +49-3731-39-3527/2662 und Patrick Krolop, Tel.: +49-3731-39-3516