Effizientere Gewinnung des wichtigen Rohstoffs Antimon

Das Halbmetall Antimon wird in der Europäischen Union sowie in den USA als kritischer Rohstoff eingestuft. Das Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen hat jetzt mit dem Unternehmen GEM Recovery Systems ein patentiertes Verfahren entwickelt, das die Analyse von Antimon-Partikeln in Gestein mithilfe modernster Sensortechniken ermöglicht. Das Verfahren macht es möglich, Seltene Erden und wertvolle Minerale im Gestein zu erkennen und von wertlosen Bestandteilen zu trennen und damit effektiver zu gewinnen.

Antimon ist ein entscheidender Bestandteil vieler Produkte: Es findet Verwendung in der Halbleitertechnik, als Legierungsbestandteil mit Zinn und Blei sowie auch in Autobatterien. Die mitunter größten Antimon-Lieferanten auf dem Weltmarkt sind derzeit China und Russland. China allerdings zum 15. September Ausfuhrbeschränkungen des seltenen Rohstoffs eingeführt, was zu einem starken Rückgang der Verfügbarkeit führen könnte. Daher wird der zuverlässige Zugang zu neuen Antimon-Vorkommen immer entscheidender.

Mit der neu entwickelten sensorbasierten Sortierungstechnologie lässt sich das Halbmetall im Bergbau erheblich besser erkennen. „Antimon tritt als Nebenprodukt auf, etwa in Goldminen“, erklärt Alexander Ennen, Abteilungsleiter und Experte für Rohstoff, Produktentwicklung und Recycling am Fraunhofer-IIS. „Mittels Röntgentechnologie möchten wir den Stoff von anderen Gesteinen isolieren – und dabei im Vergleich zum herkömmlichen Abbau Ressourcen wie Wasser und Energie einsparen.“

Die sensorbasierte Gesteinssortierung ist ein innovatives Verfahren, das die Analyse von Materialpartikeln mithilfe modernster Sensortechniken im Gestein ermöglicht. Unsortiertes Gestein wird auf einem Hochgeschwindigkeitsförderband verarbeitet, wo ein Multi-Energie-Röntgensensor zum Einsatz kommt. Dieser Sensor liefert präzise Informationen über den Gehalt der Gesteine und ermöglicht es, Zielminerale – beispielsweise Antimon – zu erkennen und von wertlosen Stoffen zu trennen.

„Die neue Technologie ermöglicht es, Abraumgestein von Zielmineralen zu trennen und ein Superkonzentrat zu erzeugen“, erklärt Roy Spencer von GEM Recovery Systems. Laut dem Geologen wird im Anschluss lediglich dieses Konzentrat an eine stark reduzierte konventionelle Aufbereitungsanlage geschickt. Das Materialvolumen reduziert sich so erheblich – und damit auch der Wasser- und Energieverbrauch sowie die gesamten Investitionskosten.

Die Implementierung dieser Technologie könnte die Zukunft der Rohstoffgewinnung und -verarbeitung nachhaltig beeinflussen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Algorithmen zur Bildanalyse können nicht nur Antimon, sondern auch andere kritische Zielminerale identifiziert werden. Die Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-IIS und GRS zielt darauf ab, die Effizienz der Rohstoffgewinnung zu verbessern und die Wirtschaftlichkeit in der Bergbauindustrie zu steigern. „Wir sind überzeugt, dass diese Technologie einen Wendepunkt darstellen wird“, betont Ennen.

Fh.-IIS / RK