Aufschluss von Chalkopyrit mit Chemischen Gatekeepern

Forschende um die Geowissenschaftlerin Dr. Barbara Etschmann haben die bislang rätselhafte Oberflächenchemie des Kupfererzes Chalkopyrit genauer unter die Lupe genommen und dabei neue wichtige Erkenntnisse gewonnen. Chalkopyrit, auch als Kupferkies bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral und zugleich eines der wichtigsten Kupfererze der Erde. Es liefert rund 70 Prozent des weltweit geförderten Kupfers. Eines der Grundprobleme ist, dass es im so genannten Nassverfahren schwer aufzuschließen ist und große Mengen an Energie und Chemikalien verbraucht werden.

Der Grund dafür liegt in der Bildung einer sogenannten passivierenden Schicht auf der Erzoberfläche. Dabei handelt es sich um extrem dünne, meist sauerstoff oder sulfidhaltige Lagen, die sich auf dem Metall beziehungsweise dem Erz bilden und den weiteren chemischen Angriff weitgehend blockieren.

Die Studie zeigt, dass Spurenelemente wie Silber als chemischer Gatekeeper wirken und den Elektronentransfer sowie die Auflösung der Erzoberfläche beeinflussen. Winzige Zusätze von Silber können die Bildung der blockierenden Schicht aufbrechen und die Freisetzung von Kupfer deutlich beschleunigen.

Diese Erkenntnisse eröffnen neue Prozesswege, die mit weniger Energie und Chemikalien auskommen als konventionelle Hochtemperatur Schmelzverfahren. Dadurch könnte Kupfer aus Chalkopyrit künftig wirtschaftlich günstiger und gleichzeitig klimafreundlicher gewonnen werden.

Quelle: Brugger, J. & Etschmann, B. et al. (2026): Chalcopyrite – the copper gatekeeper. In: Nature Geoscience, Vol. 19, doi: 10.1038/s41561-026-01949-8