Kobaltmineralogie in der Lagerstätte Iron Creek,

Eine neue Studie veröffentlicht in Geology

Geologische Gesellschaft von Amerika

Bild: Globale Kobaltabbau- und -verarbeitungsanlagenmehr sehen

Bildnachweis: Holley, EA, et al., 2023, Kobaltmineralogie in der Lagerstätte Iron Creek, Kobaltgürtel Idaho, USA: Auswirkungen auf die heimische Produktion kritischer Mineralien. Geologie

Beitrag von Laura Fattaruso, GSA Science Communication Fellow

Boulder, Colorado, USA: Eine neue, in Geology veröffentlichte Studie bewertet das Potenzial für die Kobaltgewinnung aus dem Idaho Cobalt Belt (ICB) im Osten von Zentral-Idaho anhand einer detaillierten Untersuchung der Lagerstätte Iron Creek. Das ICB beherbergt die zweitgrößte bekannte inländische Ressource des kritischen Minerals Kobalt, einem der Schlüsselbestandteile vieler wiederaufladbarer Batterien, die für die grüne Energiewende benötigt werden. Prognosen zufolge wird die Nachfrage nach Kobalt bis 2050 um mehr als 500 % steigen. Etwa 70 % des weltweit geförderten Kobalts stammen aus der Demokratischen Republik Kongo, wo Bergbaupraktiken wegen Menschenrechtsverletzungen wie gefährlichen Arbeitsbedingungen, Kinderarbeit usw. kritisiert werden Menschenhandel. Die Biden-Regierung hat der Steigerung der inländischen Produktion kritischer Mineralien in den Vereinigten Staaten Priorität eingeräumt, indem sie im Jahr 2022 den Defence Production Act in Kraft setzt, um die Mineralienentwicklung zu steigern, und neues Interesse am ICB weckt.

Das Verständnis der Mineralogie der Lagerstätte Iron Creek ist von entscheidender Bedeutung für die Bewertung der Menge an Kobalt und anderen kritischen Mineralien, die aus der Lagerstätte gefördert werden könnten, und für die Frage, welche Methoden für die Verarbeitung des Erzes am besten geeignet sind. Im 20. Jahrhundert wurde im ICB zeitweise Kobalt abgebaut, und die Blackbird-Mine wurde nach ihrer Schließung von der US-Umweltschutzbehörde als Superfund-Standort ausgewiesen. Im Jahr 2022 begann das australische Bergbauunternehmen Jervois mit dem Bergbau an einem anderen Standort im ICB. Das kanadische Unternehmen Electra Battery Materials hat die Lagerstätte Iron Creek erkundet.

Die Gesteine ​​bei Iron Creek sind Metasedimentgesteine ​​der Apple-Creek-Formation im südwestlichen Belt-Purcell-Becken. Die Gesteine ​​des Belt-Purcell-Beckens, das sich zwischen den USA und Kanada erstreckt, sind mehr als eine Milliarde Jahre alt und wurden in der Vergangenheit nach Blei, Zink, Silber, Kupfer, Kobalt und Gold abgebaut.

Der Standort Iron Creek könnte mindestens 6.000 Tonnen Kobalt produzieren, möglicherweise aber noch viel mehr. Laut der neuen Studie kommt das Kobalt bei Iron Creek hauptsächlich in kobalthaltigem Pyrit vor. Andere Lagerstätten im ICB beherbergen Kobalt in zwei weiteren Mineralien: kobalthaltiger Arsenopyrit und Kobaltit. Im Pyrit von Iron Creek ist das Kobalt im Kristallgitter gebunden und ersetzt dort Eisen, das die gleiche Elementarladung wie Kobalt hat. Elizabeth Holley, außerordentliche Professorin für Bergbautechnik an der Colorado School of Mines und Hauptautorin der Studie, erklärt: „Das Kobalt befindet sich im Pyrit selbst, was bedeutet, dass man den Pyrit im Wesentlichen zerstören muss, um es herauszuholen.“ Struktur."

Die Forscher fanden auch Einschlüsse anderer wichtiger Mineralien wie Tellur, Silber und Wismut im Pyrit, die jedoch wahrscheinlich nicht ausreichen, um unter den heutigen wirtschaftlichen und technischen Einschränkungen wirtschaftlich abgebaut zu werden. Auch Chalkopyrit im Gestein ist eine potenzielle Kupferquelle. Trotz des erneuten Interesses am heimischen Bergbau mangelt es den USA derzeit an den erforderlichen Anlagen, um das Erz aus der ICB zu verwertbarem Kobalt zu verarbeiten. Holley erklärt: „Wenn die USA tatsächlich an inländischen Lieferketten für den Abbau und die Verarbeitung kritischer Mineralien interessiert sind, verfügen wir in den Vereinigten Staaten nicht über die Infrastruktur, um das Kobalt zu verarbeiten, das aus dem Kobaltgürtel von Idaho stammen würde.“

Die Studienautoren kommen zu dem Schluss, dass das Erz aus Idaho aufgeteilt und getrennt nach Kupfer und Kobalt verarbeitet werden sollte. Chalkopyrit kann in bestehenden Kupferschmelzanlagen in den USA zu Kupfer verarbeitet werden, und Mineralien mit Kobalt würden idealerweise in einem Autoklaven verarbeitet – entweder in einer bestehenden Anlage in Kanada oder in einer neuen, die in den USA gebaut werden soll

Die Studie dokumentiert auch die bestehenden weltweiten Kobaltabbau- und -verarbeitungsanlagen und die Verbindungen zwischen ihnen. Dabei wird hervorgehoben, dass der überwiegende Teil des weltweiten Kobaltangebots in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut und dann in China verarbeitet wird.

Trotz eines prognostizierten hohen Bedarfs an Kobalt gewinnen Batterietechnologien, die andere Inhaltsstoffe verwenden, an Aufmerksamkeit und Popularität, wie beispielsweise Lithium-Eisenphosphat-Batterien, auch LFPs genannt. „Die Technologie entwickelt sich weiter und einer der neuen Trendforschungsbereiche konzentriert sich auf die Reduzierung der Kobaltmenge in Batterien. Werden wir in Zukunft noch die prognostizierten Mengen an Kobalt benötigen? Wir wissen es nicht.“ sagt Holley.

GESPONSERTER ARTIKELKobaltmineralogie in der Lagerstätte Iron Creek, Kobaltgürtel Idaho, USA: Auswirkungen auf die heimische Produktion kritischer MineralienEA Holley, N. Zaronikola, J. Trouba, K. Pfaff, J. Thompson, E. Spiller, C. Anderson und R. EggertKontakt: Elizabeth Holley, Colorado School of Mines, [email protected]

Geologie

10.1130/G51160.1

Kobaltmineralogie in der Lagerstätte Iron Creek, Kobaltgürtel Idaho, USA: Auswirkungen auf die heimische Produktion kritischer Mineralien

2. Juni 2023

Haftungsausschluss: AAAS und EurekAlert! sind nicht verantwortlich für die Richtigkeit der auf EurekAlert veröffentlichten Pressemitteilungen! durch beitragende Institutionen oder für die Nutzung jeglicher Informationen über das EurekAlert-System.