Der Welt droht eine weitreichende Kupferknappheit. Es mangelt an hochgradigen Lagerstätten. Die Lösung der Bergbaubranche: Heap Leaching bzw. Haufenlaugung. Dabei handelt es sich um ein hydrometallurgisches Verfahren, mit dem Metalle aus geringgradigen Lagerstätten ausgebeutet werden.
Kupfer: Haufenlaugung profitiert von bestehender Infrastruktur
Die Technologie gewinnt an Bedeutung. Im Juli schloss das in Kanada ansässige Unternehmen Excelsior Mining eine Optionsvereinbarung mit dem Rio Tinto (LON:RIO) Unternehmen Nuton ab. Im Rahmen der Vereinbarung soll der Einsatz von Nuton's Kupfer-Haufenlaugungstechnologien in der Mine Johnson Camp im US-Bundesstaat Arizona evaluiert werden. In der ersten Stufe wird das Projekt durch Excelsior betrieben, Nuton wird die Kosten eines zweistufigen Arbeitsprogramms finanzieren. Später besteht die Option für ein Joint Venture nach Abschluss der zweiten Phase.
Es handelt sich um eine frühere Mine, die nun wieder in Betrieb genommen werden soll. Die Sulfidlaugungstechnologie soll die Ausbeute erhöhen. Die Arbeit auf stillgelegten Projekten ist für Heap Leaching typisch. Klassische Bergbauverfahren lohnen sich an diesem Standort nicht mehr, die Haufenlagerung dagegen verspricht weitere Erträge.
Ein Vorteil der Projekte aus Sicht der Bergbauunternehmen ist die bereits bestehende Infrastruktur. Excelsior etwa berichtet, dass lediglich ein neues Laugungspad, eine Brecher- und Agglomerationssanierung, Laugungspad-Stapler und kleinere Rohrleitungs- und Pumpanlagen notwendig seien.
Den Plänen zufolge sollen Kupferkathoden mit einer Kapazität von bis zu 25 Millionen Pfund (lbs) pro Jahr produziert werden. Die gesamte Kupferproduktion taxiert das Unternehmen auf 492 Millionen Pfund.
McEwen Mining plant Heap Leaching bei Los Azules
McEwen Mining informierte im Juni über die Ergebnisse einer aktualisierten wirtschaftlichen Erstbewertung (Preliminary Economic Assessment, PEA) für eine Kupferlaugungsphase beim Projekt Los Azules im argentinischen San Juan.
Auch hier handelt sich um ein geringgradiges Projekt, das absolut gesehen aber erhebliches Potenzial aufweist. Eine Mineralressourcenschätzung taxiert die Lagerstätte auf 10,9 Milliarden Pfund Kupfer (indiziert bei einem Gehalt von 0,4 %) und weitere abgeleitete 26,7 Milliarden Pfund Kupfer mit einem Gehalt von 0,31 %. Trotz der niedrigen Gehalte soll sich die Mine bei einem Kupferpreis von 3,75 USD pro Pfund nach 3,2 Jahren amortisiert haben.
Eine frühere PEA aus dem Jahr 2017 hatte noch die Errichtung einer Mine mit einer konventionellen Mühle und einem Flotationskonzentrator vorgesehen um Konzentrat für den Export an internationale Hütten herzustellen. Nun wird ein Haufenlaugungsprojekt (Laugung) unter Verwendung von Lösungsmittelextraktion und Elektrogewinnung favorisiert.
McEwen Mining nennt drei Hauptgründe, warum die Umsetzungsstrategie in der PEA 2023 auf "Leach" geändert wurde.
Erstens: Eine geringere Umweltbelastung durch niedrigeren Strom- und Wasserverbrauch und geringere CO2-Emissionen. Zweitens: Durch das Auslaugungsverfahren werden Kupferkathoden der LME-Klasse A hergestellt, die direkt in der Industrie und auch auf dem argentinischen Markt verwendet werden können. Drittens: Geringere Genehmigungsrisiken, unter anderem weil Abraumhalden und Abraumdämme beseitigt und knappe Wasserressourcen geschont werden und die Gesamtkomplexität der Mine verringert wird.
Wie funktioniert Heap Leaching?
Heap Leaching wird zum Abbau von Kupfer, Gold oder Uran eingesetzt. Nach der Förderung wird das Erz per Lkw oder Förderband auf einer Laugungsplatte aufgeschüttet. Über dem gestapelten Erz wird ein Bewässerungssystem installiert. Über dieses wird eine Säure- oder Zyanidlaugungslösung aufgebracht. Diese sickert anschließend durch den Erzhaufen und kann unten aufgefangen werden. Dort enthält sie das gewünschte Erz. Mit dem Metall angereicherte Flüssigkeit wird nun in die nächste Phase des Extraktionsprozesses geleitet.
Heap Leaching ist nicht die einzige mögliche Vorgehensweise für geringgradige Lagerstätten. Es gibt jedoch einige Vorteile gegenüber anderen Varianten. So lässt sich die Haufenlagerung in kurzer Zeit installieren. Die Kapitalkosten sind gering.
Details hängen aber vom jeweiligen Projekt ab. Die einzigartigen Eigenschaften des Erzes bestimmen Parameter wie Haufenhöhe, Erzgröße und Laugungsdauer. Topographie und Klima entscheiden über die Form der Laugungsfläche und die Art der Bewässerung. Vor allem die Kosten für die Bewässerzung können sich erheblich unterscheiden. Ein nicht unerheblicher Anteil der Kapitalkosten entfällt auf Pumpen.
Die PEA von McEwen Mining taxiert die Investitionskosten auf knapp 2,5 Milliarden USD bzw. 7,66 USD pro Pfund Kupfer. Die All-In-Sustaining-Cost (AISC) liegen demnach bei 1,64 USD.