MiningWater – Einsatz innovativer Techniken zur Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern

Ausgangssituation

• Nutzungskonflikte aufgrund von steigendem Wasserbedarf durch Bevölkerungswachstum und industrieller Entwicklung bei gleichzeitig unzureichender Abwasserbehandlung
• Wasser- und Wertstoff-Verluste durch Abwassersammlung in Tailing ponds im Phosphat-Bergbau
• Bisherige Lösungsansätze waren aufgrund komplexer und variierender Abwasserzusammensetzung technisch bzw. wirtschaftlich nicht erfolgreich

Projektziele

• Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern am Beispiel des Phosphat-Bergbaus
• Erhöhte Wertschöpfung durch Verwertung der anfallenden Konzentrate
• Wasser-Einsparpotential: 3 Mio. m³ Wasser pro Jahr und Mine – bei erfolgreichem Transfer auf Phosphatminen im Nahen Osten und Nordafrika liegt das Einsparpotential um dem Faktor 40 höher
• Teilentkopplung von Produktion und Frischwassereinsatz durch Kombination aus innovativen und robusten Verfahrenstechniken

Innovative Verfahrensansätze

• Abtrennung von Phosphat-haltigen Feststoffen im µm-Bereich aus einem korrosiven Abwasser durch energieeffiziente keramische Flachmembranen mit hohen Permeatflüssen
• Abtrennung mehrwertiger Ionen (z.B. Sulfat) durch neuartige selektive Harze bzw. selektive Nanofiltrationsmembranen
• Abtrennung von Chloriden mittels kostengünstiger Polymermembranen bzw. flexibler membranunterstützter kapazitiven Deionisation (MCDI)
• Zusätzliche Wertschöpfung durch Valorisierung phosphathaltiger Feststoffe und Sulfate aus anfallenden Konzentraten

Ausblick

• Situationserfassung und detaillierte Zieldefinition
• Verfahrensentwicklung zur Wasser- und Wertstoff-Rückgewinnung im Labormaßstab

• Abwasser
• Entsalzung
• Ionenabtrennung
• keramische Flachmembran
• Konzentratbehandlung
• Membranbasierte Kapazitive Ionisation (MCDI)
• Phosphat Bergbau
• selektive Nanofiltration
• Wasserrückgewinnung
• Wertstoffrückgewinnung