Mintek PGM Day: Platingruppenmetalle als kritische Mineralien des Alltags

Platingruppenmetalle (PGM) sind weit mehr als Rohstoffe für Schmuck oder Industrieprozesse – sie sind kritische Mineralien des täglichen Lebens. Das betonte Nehemiah Mukwevho, Supervisor für angewandte chemische Analyse bei Mintek, während seiner Präsentation auf dem Mintek PGM Industry Day in Johannesburg. Südafrikas nationale Forschungsorganisation für Mineralien stellte dort ihre neuesten PGM-relevanten Dienstleistungen, Forschungskapazitäten und Innovationen vor.

Mukwevho, der sich in seinem zweiundzwanzigsten Dienstjahr bei Mintek befindet, zeigte sich überzeugt, dass die Zuhörer bereits auf vielfältige Weise mit PGM-Anwendungen in Berührung gekommen sind. PGM finden sich in den Bereichen Autokatalyse, Schmuck, Chemie, Erdöl, Elektronik, Elektrotechnik, Medizin und Biomedizin. „Präzise Daten sind das, was die gesamte Branche in Bewegung hält", erklärte er vor dem Fachpublikum der Veranstaltung.

Er war einer von einem Dutzend Mintek-Managern, Ingenieuren und Wissenschaftlern, die im Auditorium der 92 Jahre alten staatseigenen Mineralforschungsorganisation referierten. Mintek hat ihren Sitz am Malibongwe Drive 200 in Randburg und gilt als eine der weltweit führenden Technologieorganisationen für Mineralverarbeitung.

Fire-Assay als Kerntechnik der PGM-Analyse

Im Mittelpunkt von Mukwevhos Vortrag stand das Fire-Assay-Verfahren – auf Deutsch auch als Dokimastik bekannt. Mintek betreibt eine Abteilung für analytische Chemie, die dieses Verfahren als Kerntechnik zur Vorkonzentrierung und Analyse von PGM in Erzen, Konzentraten und geologischen Proben einsetzt. „Die Quantifizierung von PGM ist von großer Bedeutung, da sie alle Anlagenprozesse steuert", betonte Mukwevho.

Das Fire-Assay-Know-how von Mintek hilft dabei, PGM-haltige Formationen besser zu verstehen. Dazu zählen das Merensky Reef, das Upper Group 2 Reef, das Platreef, die Middle Group Reefs sowie Chromite und Sulfide. Südafrika beherbergt den Großteil der weltweiten PGM-Reserven, was die Bedeutung präziser Analysemethoden für die globale Rohstoffversorgung unterstreicht.

Mukwevho hob zudem die bedeutende PGM-Quantifizierungsbibliothek von Mintek hervor und gab die Veröffentlichung von Fire-Assay-Verfahren durch die Organisation bekannt. Ziel ist es, neues Personal zu gewinnen und bestehende Fachkräfte zu binden. Die Methoden sind durch das nationale Akkreditierungssystem Südafrikas, SANAS, akkreditiert und werden durch Qualitätskontrollkarten sowie interne und externe Audits überwacht.

Herausforderungen: Fachkräftemangel und Umweltfragen

Ein zentrales Thema war der Mangel an qualifiziertem Fachpersonal. „Jedes Mal, wenn man über das Fire-Assay-Verfahren liest, wird das Thema Qualifikation angesprochen, aber das Problem ist normalerweise, dass es nicht gelehrt wird", erklärte Mukwevho. Studierende erleben das Verfahren häufig erst bei Mintek zum ersten Mal. Die anspruchsvollen Arbeitsbedingungen – darunter Temperaturen von rund 1.200 °C – führen dazu, dass Mitarbeitende oft nur kurze Zeit in diesem Bereich tätig bleiben.

Auch Umweltfragen spielen eine wachsende Rolle. Das Fire-Assay-Verfahren erzeugt beträchtliche Mengen an Blei- und Nickelabfällen. Mintek hat in den vergangenen Jahren intensiv an der Rückgewinnung dieser Metalle gearbeitet und betreibt Forschung zur Umweltüberwachung in Flusssedimenten, um mögliche Kontaminationen durch Deponien oder Abfallentsorgung frühzeitig zu erkennen.

Technologisch setzt Mintek zunehmend auf Gasöfen anstelle elektrischer Schmelzöfen. Der Vorteil: Gasöfen bieten mehr Abstand zur Hitzequelle und sind am nächsten Tag innerhalb von 30 Minuten wieder betriebsbereit, während elektrische Öfen bei hohen Temperaturen angelassen werden müssen.

Zukunft des Fire-Assay-Verfahrens

Trotz der Entwicklung alternativer Analysemethoden sieht Mukwevho das Fire-Assay-Verfahren als dauerhaft relevant an. „Das Fire-Assay-Verfahren wird für mich bestehen bleiben – wir müssen es lediglich weiter verfeinern, verbessern und mit anderen fortschrittlichen Instrumenten verknüpfen", so sein Fazit. Für eine erfolgreiche Analyse sind im Vorfeld präzise Informationen unerlässlich, darunter Schätzungen des Probengehalts und Angaben zur Erzart, um kostspielige Wiederholungen zu vermeiden.

Mintek unterstreicht mit dem PGM Industry Day seine Rolle als zentrale Wissens- und Innovationsplattform für die südafrikanische und globale PGM-Industrie – einer Branche, die für die Energiewende und moderne Technologien von entscheidender Bedeutung ist.