Plasmabehandlung von Mineraloberflächen zur Rohstoffgewinnung durch Flotation

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Die Flotation ist das wichtigste nasse Sortierverfahren im Feinstkornbereich von Rohstoffen wie Erze, Kohle, Salze, Industrieminerale und Ölsande, dessen Trennwirkung auf der spezifischen Modifizierung von Oberflächeneigenschaften durch Chemikalien beruht. Gegenstand des interdisziplinären Forschungsvorhabens des Instituts für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik der TU Clausthal und des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie e. V. (INP), Greifswald sollen fachübergreifende Grundlagenuntersuchungen zur Modifizierung von Mineraloberflächen mit Hilfe des Niedertemperaturplasmas sein, um damit anstelle der Konditionierung mit toxischen Flotationschemikalien eine umweltfreundliche Konditioniermethode bereitzustellen. Kommerziell werden bis heute unter anderem oberflächenaktive Chemikalien (wie Cyanide, Chromate, Arsenverbindungen, höhere Kohlenwasserstoffe) zur Hydrophilierung eingesetzt. Eine Vorbehandlung mit dem Niedertemperaturplasma könnte die genannten Chemikalien substituieren. Im Einzelnen werden von der Anwendung des Niedertemperaturplasmas folgende Konditioniereffekte erwartet: selektive Redoxreaktionen an den Oberflächen, die Bildung von Adsorptionsfilmen und die Veränderung der Löslichkeitscharakteristik der Oberflächenschichten. Die verfahrenstechnische Umsetzung der Plasmabehandlung soll durch Parameterstudien an synthetischen und realen Mineralstoffmischungen im Hinblick auf die Flotation von Massenrohstoffen wie Erze, Kohle und Ölsande erfolgen. Bisher ist dieser Weg für die Konditionierung von Mineralstoffen nicht untersucht worden.