För att skapa en fossilfri och miljövänlig gruvindustri krävs utveckling av biobaserade förnybara reagenser för anrikningsprocessen. Flotation med xantat används för närvarande i stor utsträckning i anrikningsprocesserna av oädla metaller och guld. För att utveckla en mer hållbar process har vi i tre sekventiella forskningsprojekt utvärderat potentialen att ersätta nuvarande flotationsreagenser med ligninpartiklar erhållna från förnybara råvaror.
Kan användningen av rikligt med förnybara råvaror stödja en gruvindustri med lågt koldioxidavtryck?
Denna fråga blev startskottet för en framgångsrik forskningsresa, där expertis från både akademi och industri deltog. För det första konceptet har forskargruppen Biokemisk processteknik vid Luleå tekniska universitet använt en organosolvreaktor för att producera miljövänliga biologiskt nedbrytbara giftfria ligninpartiklar från skogsmaterial från Sveaskog. Boliden Minerals utvärderade de organiska ligninpartiklarna som flotationsreagens i en ny hållbar flotationsprocess för kopparåtervinning. Utvecklingen har stöttats av både Swedish Mining Innovation och EIT Raw Materials. De tre projekten i Swedish Mining Innovation hittills:
- Förstudien LIGNOFLOT kunde visa att ligninpartiklarna hade en stor potential att möjliggöra selektiv återvinning av koppar och andra mineral i närvaro av järnsulfider utan närvaro av ett depressivt medel. Den nya flotationsprocessen med ligninpartiklar är nu skyddad under ett beviljat svenskt patent, även det under behandling i Europa.
- LIGNOFLOT fullskaliga innovationsprojekt initierades baserat på de positiva resultaten och det industriella intresset efter förstudien. Detta projekt fortsatte utvecklingen och testningen av organosolv ligninpartiklar och tillförde expertis från Nouryon. Syftet med LIGNOFLOT var att förbättra selektiviteten i kopparutvinning från sulfidmalmer, baserat på att helt eller delvis ersätta fossilbaserade xanthate-samlare med det utvecklade ligninbaserade reagensen.
- Det pågående fullskaliga innovationsprojektet LIGNOMIN bygger vidare på kunskapen från LIGNOFLOT-projektet. Projektet syftar till att öka antalet ligninkällor som är tillgängliga för ligninpartikelreagenset för att tillhandahålla förnybara råvaror för produktion av de biobaserade flotationsreagenser som erbjuder både högre intäkter genom att öka återvinningen av värdefulla basmetaller och minska CO2- och miljöavtrycket. Mer specifikt kommer vi i LIGNOMIN att undersöka effekterna av att använda lignin från rikligt förekommande lignocellulosakällor, dvs. tekniska ligniner från nordiska bioraffinaderier, samt restprodukter från jordbruks- och livsmedelsindustrin, för produktion av ligninpartiklar som ska användas i ett nytt flotationsreagenssystem. Ett intressant angreppssätt är att använda bryggeriavfall, i det här fallet drav, som ligninkälla.
”Vi på Bottenvikens gillar att samarbeta med andra, i LIGNOMIN får vi möjlighet att arbeta branschöverskridande och inom olika kunskapsområden. Vi kan utforska teknik för att tillvarata vårt avfall och hitta nya möjligheter att positionera våra små och medelstora företag i en cirkulär ekonomi i den gröna omställningen i norra Sverige”.
Mattias Bergström, VD Bottenvikens Bryggeri AB
Nästa steg
Ligninreagenserna kommer att studeras vidare så att specifika skräddarsydda partiklar kan produceras och appliceras på specifika malmprover. Projektet beräknas vara klart 2026 och vi hoppas att resultaten kan stödja etableringen av en europeisk produktionslinje av flotationsreagenser, vilket samtidigt kommer att öka den ekonomiska effekten och minska miljöpåverkan samt stärka den internationella konkurrenskraften inom sektorn, säger Ulrika Rova, professor och projektledare, Luleå tekniska universitet.
Detta är ett exempel på projekt som bidrar till hållbar förädling och uppvisar tvärsektoriell symbios.
Read the full article and learn more about the projects.
Katerina Hruzova, Kalliopi Pavlopoulou och July Ann Bazar.
