Fortschritte bei der Gewinnung von Nickel und Kobalt aus reichhaltigen Mineralerzen
Eine bahnbrechende Studie hat Licht in die Verteilung der kritischen Elemente Nickel (Ni) und Kobalt (Co) in minderwertigen, reichlich vorhandenen Mineralerzen gebracht. Dieser Durchbruch bietet eine vielversprechende Lösung für die wachsende Knappheit an hochwertigen Vorkommen, die für verschiedene Industrien unerlässlich sind.
Die Herausforderung der Erschöpfung hochgradiger Ressourcen
Da hochgradige Ni- und Co-Erze immer knapper werden, ist der Bedarf an alternativen Quellen unabdingbar geworden. Während mafische und ultramafische Lagerstätten Potenzial bieten, ist die Gewinnung dieser Elemente aus minderwertigen Erzen eine wirtschaftliche Herausforderung.
Computermodellierung deckt verborgene Geheimnisse auf
Wissenschaftler haben fortschrittliche Computermodelle eingesetzt, um die Mechanismen zu untersuchen, durch die Ni und Co in die gemeinsamen mineralischen Komponenten mafischer und ultramafischer Gesteine eingebaut werden. Ihr konzentrierten sich dabei auf Forsterit, ein grundlegendes Mineral bei der Bildung dieser Gesteinsarten.
Eine Vorliebe für bestimmte Standorte
Die Berechnungsmodelle brachten eine faszinierende Entdeckung ans Licht: Ni und Co besetzen mit Vorliebe bestimmte Plätze in der Forsterit-Kristallstruktur, insbesondere den M1-Platz. Dieses Verständnis der Verteilung von Ni und Co auf Atomebene ist ein bedeutender Durchbruch.
Der Einfluss der Konzentration
Weitere Untersuchungen, die mit Hilfe von ab initio Molekulardynamiksimulationen durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die Verteilung von Ni und Co auf atomarer Ebene in Forsterit von deren Konzentration abhängt. Die Ordnung in den Einlagerungsstellen wird schwächer, wenn Ni und Co verarmt sind.
Wegbereiter für eine umweltfreundlichere Extraktion
Die in der Zeitschrift ACS Earth and Space Chemistry veröffentlichten Forschungsergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung neuer Extraktionstechniken. Ein vielversprechender Weg ist die Karbonisierungstechnologie, die das Potenzial hat, Betriebskosten und CO₂-Emissionen zu senken.
Wenn die Forscher verstehen, wie Ni und Co in Forsterit integriert werden, können sie die Karbonisierungsreaktionen verfeinern, um die Effizienz der Extraktion deutlich zu verbessern. Diese Forschung ebnet den Weg für eine nachhaltigere Zukunft der Ni- und Co-Gewinnung unter Nutzung reichlich vorhandener minderwertiger Erze und innovativer Gewinnungstechniken.
