Bacteriën halen waardevolle metalen uit mijnafval
Nieuw onderzoek toont aan dat magnesium en andere metalen in mijnafval kunnen worden opgelost en teruggewonnen met behulp van zuurproducerende bacteriën. Nathan van Wyk Linnaeus, onderzoeker aan de Zweedse Linnaeus University, gelooft dat de methode een groot potentieel heeft om milieuvervuiling te verminderen, de levensduur van mijnen te verlengen en grondstoffen voor de industrie te leveren.
Het mijnafval wordt vaak in grote hopen gedumpt. Het bevat nog steeds aanzienlijke hoeveelheden bruikbare metalen.
Jaarlijks wordt er meer dan 3 miljard ton metaal geproduceerd voor gebruik in verschillende producten. Het metaalgehalte van ertsen is echter afgenomen door de exploitatie, waardoor het moeilijker is geworden om toegang te krijgen tot de metalen. Dit heeft geleid tot hogere metaalprijzen en meer schadelijk afval. Daarnaast is er een toegenomen vraag naar zogenaamde zeldzame aardmetalen, die in zeer lage concentraties voorkomen en ook veel mijnafval kunnen genereren.
Bruikbare metalen in afval
Het mijnafval wordt vaak in grote hopen in de mijn gedumpt. Het is een gevaar voor het milieu, omdat metalen in het afval in het grondwater kunnen lekken en sommige chemicaliën die bij de winning van metalen worden gebruikt, kunnen ook vervuiling veroorzaken. Maar het afval biedt ook een kans. “Het afval bevat nog steeds aanzienlijke hoeveelheden bruikbare metalen. Dus als we de metalen uit het afval kunnen halen, kunnen we zowel de milieuvervuiling verminderen als meer grondstoffen winnen”, zegt Nathan van Wyk, onderzoeker Ecologie.
Aluminium
Hij heeft in zijn proefschrift onderzocht hoe de metalen uit het afval kunnen worden gehaald met behulp van zuren die door bacteriën worden geproduceerd. De afvalstoffen die hij onderzocht, waren voornamelijk bauxietresten, een mineraal dat aluminium bevat en wordt gebruikt bij de productie van aluminium, en verschillende afvalstoffen die resten zijn van de productie van magnesium. Het onderzoek toont aan dat de zuren bijna 100% van het magnesium uit het magnesiumrijke afval hebben gehaald. En wat betreft de bauxietresten, hebben de zuren verschillende metalen gehaald: 68% aluminium, 80% calcium en 59% titanium, en ook enkele zeldzame aardmetalen; 42% yttrium.
Volgens de Zweedse onderzoeker is zuur oplossen van mijnafval dan ook een veelbelovende manier om waardevolle hulpbronnen te benutten. “Het vermindert de hoeveelheid afval, beschermt de natuur, creëert grondstoffen voor de industrie en verlengt de levensduur van de mijnen. En het bevordert ook de ‘groene’ technologie en zorgt voor banen.”
Resten als beton te gebruiken
Een positief neveneffect van de methode is dat eventueel restmateriaal met goedkope additieven kan worden gemengd tot een snel uithardend beton. “Met het afval van ons proces kunnen we bouwmateriaal maken, zoals beton. Ons beton hoeft niet te worden gecalcineerd (een energie-intensief proces) tijdens de productie, omdat de energie al is verbruikt. Meer dan 7% van alle energie die wereldwijd in de industrie wordt gebruikt, wordt gebruikt voor de productie van beton en cement. Dus door dit afval te gebruiken, kunnen we nul vast afval bereiken en het wereldwijde energieverbruik tot op zekere hoogte verminderen”, zegt Nathan.
Hij is van mening dat de zuuroplossingsmethode nog verder ontwikkeld moet worden om grootschalige productie mogelijk te maken, maar onderzoek op laboratoriumschaal laat een effectief proces zien. Hij hoopt dat het in de toekomst door de mijnbouwsector zal worden geïmplementeerd.
