Nanofiltration für Wasseraufbereitung im Tagebau

Damit wird der Prozess der Erzgewinnung umweltfreundlicher. Weil die Betreiber das gereinigte Wasser wieder verwenden können, sinkt zudem der Wasserverbrauch der Mine. Die Aufbereitungsanlage kann einen großen Teil des Bergbauabwassers reinigen. Eine Pilotanlage für die neue Reinigungstechnik ist in einer Kupfermine in Chile installiert.

Kupferminen verbrauchen pro Tag zehntausende, einzelne sogar über hunderttausend Kubikmeter Wasser. Das entspricht dem Verbrauch einer mittleren Großstadt. Minenabwässer sind teilweise stark säurehaltig, was auch zur Auswaschung von Metallen beiträgt. Viele Minen können ihre Produktion nicht weiter ausbauen, weil ihnen das Wasser dafür fehlt.

In Chile bauen Minenbetreiber Meerwasserentsalzungsanlagen und pumpen Wasser von der Küste in die 3000 Meter hoch gelegenen Abbaugebiete. Das Abwasser dient auch als Transportmedium zur Ablagerung von feinkörnigen Rückständen in großen Restseen. Zunehmende Wasserknappheit und schärfere Umweltgesetze lassen Bergwerksbetreiber darüber nachdenken, diese Restwässer zu reinigen und wieder zu verwenden.

Siemens greift diesen Trend auf und überträgt ein erprobtes Verfahren der Trinkwasseraufbereitung auf den Bergbau. In der mobilen Pilotanlage durchläuft das kontaminierte Wasser zwei Reinigungsstufen: Zunächst entfernt ein Mikrofilter Partikel, die größer als ein tausendstel Millimeter sind. Im nächsten Schritt, der Nanofiltration, wird das Wasser durch eine Membran mit Nanoporen geführt, so dass die Schadstoffe abgetrennt werden. Übrig bleibt Wasser höchster Qualität und ein kontaminiertes Konzentrat, das entsorgt werden muss.

Die Pilotanlage kann knapp 100 Kubikmeter Wasser pro Tag reinigen; das ist nur der Bruchteil des Wasseraufkommens einer Mine. Siemens nutzt die Anlage zur Demonstration des Verfahrens und zur Analyse der Abwässer, da die Zusammensetzung des Abwassers in jeder Mine anders ist. Die Daten dienen als Grundlage für das Design der eigentlichen Reinigungsanlage. Zusammen mit der Technischen Universität Bergakademie Freiberg forscht Siemens seit Jahren an innovativen Konzepten zur Reinigung der Bergbauabwässer. (IN 2012.03.4)