Výsledky projektu „Centrum kompetence efektivní a ekologické těžby nerostných surovin“ po dvou letech řešení

Projekt „Centrum kompetence efektivní a ekologické těžby nerostných surovin“ je zaměřen na studium tzv. kritických evropských surovin. Hlavní východiska projektu a jeho základní cíle byly představeny v časopisu Vesmír v září loňského roku (Vesmír 94, 514, 2015/9). Hlavním příjemcem a řešitelem projektu je Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, dalšími spoluřešiteli jsou Česká geologická služba, DIAMO, s. p., Watrad, spol. s r. o., RPS Ostrava, a. s., a Sedlecký kaolin, a. s. Po dvou letech řešení projektu je možné představit odborné veřejnosti dílčí, vybrané výsledky.

Potenciální zdroje Sn–W–Li rud na území ČR

Mezi významné součásti projektu lze zařadit získávání nových poznatků o možnostech zdrojů Sn – W rud na území ČR a s tím související problematiku produkce lithia, rubidia a cesia.

Jedním z možných zdrojů pro získání uvedených kovů mohou být do budoucna dosavadní úložiště odpadů po úpravě Sn–W rud. Hlavní úložiště těchto odpadů v oblasti Cínovce a Horního Slavkova, na nichž je uloženo přibližně 3 350 000 m³ odpadního materiálu s průměrným obsahem 0,27 % lithia a 0,20 % rubidia, popřípadě také cesium, jsou podrobným způsobem zmapována pomocí vrtů.

Potenciální zdroj však stále tvoří také primární ložiska. Revír Krásno – Horní Slavkov je po Cínovci druhým nejvýznamnějším revírem Sn–W–Li rud v ČR s celkovými evidovanými zásobami a zdroji wolframu ve výši 9,1 tisíc tun. Navíc je zde evidováno 72,0 tisíc tun cínu a 43,3 tisíc tun lithia. Je zde několik ložisek a zdrojů, z nichž nejdůležitější a největší jsou Krásno a Krásno – Horní Slavkov. Stejně jako v případě revíru Cínovec i zde obsahovaly cín, wolfram i smíšené koncentráty významné koncentrace niobu a tantalu. Lithium získáváno nebylo, ale v cinvalditovém koncentrátu je rovněž velké množství rubidia a cesia. Těžební metody i technologie získání koncentrátů cínu, wolframu i lithia v revíru Krásno – Horní Slavkov jsou propracované a ověřené v provozním měřítku z období těžby. Získávání doprovodných prvků niobu, popřípadě tantalu a cínu bude vázáno na výrobu a zpracování koncentrátů wolframu a cínu, v případě rubidia a cesia pak na výrobu a zpracování koncentrátu lithia. Technologický výzkum by zde měl být zaměřen na maximalizaci využití všech užitkových složek a zvýšení výtěžnosti hlavních užitkových složek lithia, cínu a wolframu. Pokud lze uvažovat o ekonomickém využití nerostného potenciálu revíru Krásno – Horní Slavkov, pak stejně jako u revíru Cínovec za předpokladu komplexního využití všech užitkových složek. V porovnání s revírem Cínovec jsou v revíru Krásno – Horní Slavkov obsahy lithia, rubidia a ve většině případů i wolframu, niobu, tantalu a skandia nižší v rudě i koncentrátech. Rovněž výtěžnost niobu, tantalu i lithia (rubidia, cesia) je nižší, takže revír není zdaleka tak perspektivní jako Cínovec.

Získávání dalších kovů při zpracování uranové rudy

Uranová ruda z ložiska Rožná (Diamo, s. p.), která je dále chemicky zpracovávána v přibližném objemu 150 tisíc tun/rok, obsahuje kromě uranu v menší, nicméně zajímavé míře také další prvky. Na základě předběžných analýz byly jako ekonomicky zajímavé vytipovány molybden, niob, vanad a tantal. Tyto kovy se z rudy louží stávající technologií a procházejí společně s uranem prakticky celým procesem úpravy. Odhadovaná množství těchto kovů jsou sice relativně malá (řádově tuny ročně), avšak nalezením jednoduchého postupu jejich separace (sorpce na iontoměničích, chemické srážení a další) by bylo možné dosáhnout zlepšení ekonomiky a zefektivnění stávající výroby uranového koncentrátu.

Vzhledem k výtěžnosti stávající technologie, která činí 90 % z celkového obsahu uranu ve zpracovávané rudě, zde vzniká potenciál pro další zpracování, a to za účelem získání zbylých 10 % uranu, popřípadě pro získávání výše zmíněných minoritních kovů. Zdrojem pro toto je odkaliště, na kterém je doposud uloženo 15 milionů tun rmutu. V rámci projektu jsou laboratorně testovány různé možnosti loužení jako alkalické, kyselé, atmosférické či tlakové s využitím různých oxidantů. Po provedení analýz získaných výluhů budou pro separaci kovů testovány jak sorpční, tak srážecí postupy. V případě testů kyselého loužení je možné soubor loužitelných složek rozšířit i o vzácné kovy, popřípadě kovy vzácných zemin – zejména lanthanoidy.

Kovy získané při úpravě kaolinu

Surový kaolin může obsahovat zvýšené obsahy některých kovů, např. lithia, rubidia a cesia. Zdrojem těchto kovů v kaolinové surovině jsou především slídové minerály – biotit a muskovit. Tyto kovy jsou v průběhu technologické úpravy suroviny (třídění, plavení a magnetická separace) z kaolinu odstraňovány a ve výsledném odpadním produktu tak dochází ke zvyšování jejich koncentrace. V centru pozornosti je především biotit, který je z pohledu obsahu metalických prvků stejně důležitým slídovým minerálem jako muskovit. Získávání těchto minerálů probíhá účinnou magnetickou separací hrubozrnných kaolinů (šlika HC 50 a 150 mm) a využitím tmavě černých odpadních písků s vysokým obsahem biotitu. Po magnetickém přečištění dochází k maximálnímu zhodnocení kaolinové suroviny a jejích odpadních produktů. Kromě zajímavých plavených kaolinů a živcových produktů s výjimečnými vlastnostmi je tak možné získávat koncentrát biotitické slídy, resp. směsi biotitické a muskovitické slídy obohacený o vzácné prvky typu lithium, rubidium, cesium apod.

Projekt TE02000029 „Centrum kompetence efektivní a ekologické těžby nerostných surovin“ je řešen s finanční podporou TA ČR.