Western Potash Corp.

Solungsbergbau

Übersicht

Unter Solungs-Bergbau versteht man die Gewinnung wertvoller Bestandteile einer Minerallagerstätte mittels einer wässrigen Lösung. Im ursprünglichen Sinn bezieht sich der Solungs-Bergbau auf den Abbau von Salzgestein, die Auflösung von löslichem Gesteinsmaterial wie z.B. Salz durch die Verwendung von Bohrungen zum Einpressen von Wasser in die Lagerstätte und Förderung der entstandenen gesättigten Salzsole. Im aktuellen Gebrauch schließt der Solungs-Bergbau das Auslaugen von Erz ein, die In-Situ-Laugung wertvoller Metallbestandteile aus einem Erzkörper sowie das Haufenlaugungs- und „Dump“-Laugungsverfahren (ähnlich dem Haufenlaugungsverfahren). Oft wird das Frasch-Verfahren eingeschlossen, welches überhitztes Wasser zum Schmelzen von Schwefel in tiefen Lagerstätten und zur Förderung des geschmolzenen Schwefels aus den gebohrten Quellen verwendet.

Evaporite repräsentieren eine große Klasse wasserlöslicher Minerale (Salze). Zu den Evaporiten von großer wirtschaftlicher Bedeutung zählen Halit (Natriumchlorit), Sylvin und Sylvinit (Kaliumchlorit), Bischofit (Magnesiumchlorit), Nahcolit (Natriumbikarbonat), Trona (Natriumkarbonat), Langbeinit und Karnallit [beide Minerale sind Quellen für Kali und Magnesia (Magnesiumoxid)].

Beim Solungs-Bergbau wird über ein verrohrtes Bohrloch ein Lösungsmittel in den abbauwürdigen Bereich der Lagerstätte eingepresst. Für Evaporite wird heißes Wasser als Lösungsmittel verwendet, das durch Auflösung der löslichen Minerale zu einer Salzsole wird. Die Salzsole wird über das Verrohrungssystem im selben oder in einem anderen Bohrloch zur Oberfläche befördert und in eine Aufbereitungsanlage geleitet. In dieser Anlage erfolgt die Gewinnung durch eine kontrollierte Kristallisation des gewünschten Produkts, gefolgt von einem Wasserentzug und Trocknung. Einige Minerale benötigen weitere Reinigungsschritte, wie z.B. die Flotation der Kali-Kristalle. Die abgereicherte Salzlauge wird chemisch gereinigt und wieder in die Lagerstätte eingepresst. Auf diese Weise erzeugt der Solungs-Bergbau im Vergleich mit dem herkömmlichen Bergbau nur minimale Beeinträchtigungen der Oberfläche und wenig Abraum.

Geologie

Saskatchewan wird von ausgedehnten Evaporitlagerstätten unterlagert, die aus dem Erdzeitalter des Mittleren Devons stammen, einschließlich des wirtschaftlich wertvollen Düngemittelminerals Sylvin (KCL). Die allgemein flachlagernden Evaporitlagen besitzen eine einfache Mineralogie und einen hohen Mineralgehalt. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Ausbeutung entweder durch Untertage- oder Solungs-Bergbaumethoden. Eine wichtige Bedingung für die Festlegung der Abbaumethode ist die Versenkungstiefe. Ein Untertagebau wird als unwirtschaftlich angesehen, wenn die Lagerstätte tiefer als 1.100 m unter der Oberfläche liegt. In größeren Tiefen ist der Solung-Bergbau die einzig geeignete Methode. Und selbst unter diesen Bedingungen gilt allgemein, dass in der Lagerstätte die Temperatur über 50°C liegen muss und/oder sie tiefer als 1.450 m unter der Oberfläche liegen sollte, damit der Solungs-Bergbau effektiv und wirtschaftlich ist. Ein viel größerer Teil der Kali-Lagerstätten in Saskatchewan ist für den Solungs-Bergbau geeignet als für den herkömmlichen Untertageabbau.

Wichtige Parameter

• Mächtigkeit der Mineralisation – der Solungs-Bergbau würde einen selektiven Abbau jedes der mineralisierten Formationsglieder erlauben.
• Kali-Horizont – dies kann die Konzentration der Sole, die Geschwindigkeit des Solungs-Bergbaus und die Leistungsfähigkeit eines sekundären Abbaus kontrollieren.
• Versenkungstiefe – die mit zunehmender Tiefe steigende Temperatur macht den Lösungsprozess wirtschaftlicher.
• Karnallit-Gehalt – höhere Karnallit-Gehalte reduzieren den Wirkungsgrad des Lösungsverfahrens und die Kali-Ausbringung.
• Vorkommen von Anomalien in der Lagerstätte, die die Mächtigkeit oder den Gehalt der Kali-Zonen reduzieren.
• Vorkommen von Störungen oder ähnliche geologischer Strukturen, die die Kali-Horizonte versetzen.
• das Einfallen der Kali-Horizonte – sehr steiles Einfallen kann die Größe der Kavernen und die Gewinnung der Ressource begrenzen.
• das Vorkommen von Tonhorizonten unmittelbar im Hangenden. Dies kann zu einem frühzeitigen Hereinbrechen des Hangenden führen und die Größe der Kaverne beschränken.

Vorteile

• Investitionsaufwendungen – da es billiger ist, eine Reihe von Produktionsbohrungen zur Einpressung und Förderung der Lösungen niederzubringen, als ein paar herkömmliche Förderschächte abzuteufen, die ersten Entwicklungsarbeiten unter Tage durchzuführen und die Bergbaugeräte zu installieren, sollte es signifikante Einsparungen bei den anfänglichen Investitionsaufwendungen für einen Solungs-Bergbau geben. Die Notwendigkeit neue Kavernen herauszulösen führt jedoch zu einem steten Bedarf an kleineren Investitionen.
• Betriebskosten – Solungs-Bergbaubetriebe verwenden eine heiße Salzlösung statt Bergbaumaschinen, um das Kali aus den Untertagelagerstätten zu fördern. Folglich reagieren ihre Betriebskosten sehr empfindlich auf den Brennstoffpreis. Bei niedrigen Erdgaspreisen war der Solungs-Bergbau sehr wettbewerbsfähig. Der Anstieg der Brennstoffpreise seit 2000 hat diese Situation geändert. Dennoch könnte es für jedes Kali-Projekt mit Zugang zu billigem Erdgas, unter Umständen aus einer abgelegenen Quelle, interessant sein, den Solungs-Bergbau in Betracht zu ziehen.
  
• Vorteile für die Umwelt – herkömmliche Kali-Betriebe erzeugen große Mengen Abfallsalz (NaCl), das üblicherweise auf dem Minengelände auf Halde geschüttet wird, da eine Verwendung als Verfüllmaterial in der Mine teuer und schwierig ist. Solungs-Bergbaubetriebe können dieses Problem vermeiden, indem der gesamte feste Abraum in Form eines dünnflüssigen Schlamms unter Tage gepumpt wird. Aufgrund der zunehmenden Umweltbelastungen ist dies ein deutlicher Vorteil für den Solungs-Bergbau.
  
• Fehlendes Flutungsrisiko – im Solungs-Bergbau gibt es nicht das typische Problem von Wassereinbrüchen, die herkömmliche Untertageminen bedrohen – ein Problem, das in den letzten Monaten mehr als den üblichen Anteil an negativen Schlagzeilen erhalten hat.
• andere Vorteile des Solungs-Bergbaus schließen ein die Fähigkeit tieflagernde Vorräte anzufahren und die Möglichkeit zur Herstellung eines hochgradigen Endprodukts.

Solungs-Bergbau

Trockenschachtabbau

© 2010 Western Potash Corp.

Start | Mailservice | Impressum | Kontakt | Rechtliche Hinweise | English