Jak dostat lithium z horniny
Vstup do Geometu nebyl politický pokyn, ale klasická podnikatelská příležitost
Jestli a kdy začne hlubinná těžba lithia na Cínovci, bude záviset na úspěchu poloprovozních zkoušek v příštích třech letech. Severočeské doly ze skupiny ČEZ budou ve spolupráci s VŠCHT testovat novou metodu na vyseparování lithia z vytěžené horniny. „Nebylo by nic horšího než investovat miliardy korun do výstavby fabriky, která by nemusela fungovat,“říká šéf dolů Ivo Pěgřímek.
Kam se posunula situace ohledně těžby lithia od podzimu 2017, kdy se veřejnost těsně před volbami dozvěděla, že pod Krušnými horami jsou ho ohromné zásoby? Předběžná práva na jeho těžbu tehdy držela australská EMH prostřednictvím své české dcery Geomet a z lithia se stalo politikum.
S průzkumem začala firma Geomet, založená v roce 2007 skupinou šikovných geologů. Dokázali předpovědět potřebu strategických surovin a zaměřili se na lithium. Provedli rešerši starší geologické dokumentace a systematicky pokračovali ve vrtném průzkumu na Cínovci. Lokalizovali ložisko, provedli výpočet zásob lithia. Podařilo se jim uchopit prvotní práva – předchozí souhlas na stanovení dobývacího prostoru. Aby se mohli posunout dál, hledali kapitálově silného strategického partnera v oboru, navíc se znalostmi místních podmínek a povolovacích procesů, který by si uměl poradit i s nedořešenou otázkou možných úpravárenských metod.
ČEZ se po ani ne ročním zvažování rozhodl do Geometu vstoupit prostřednictvím dceřinky Severočeské doly s vkladem 29 milionů eur (790 milionů korun) a získal v ní 51% podíl. Byl to politický pokyn?
Několik měsíců jsem prováděli analýzu realizovatelnosti projektu a ověření jeho možné ziskovosti. Projekt je klasická podnikatelská příležitost navíc posílena společenským zájmem o strategický nerost – lithium. Jsme si jisti, že poptávka po něm v budoucnu výrazně poroste. Jeho potřeba souvisí s elektromobilitou, skladováním elektřiny z obnovitelných zdrojů ve velkokapacitních bateriích, výstavbou fabrik na bateriové systémy. Nejvíc se to ukázalo v posledních dvou letech, sám jsem netušil, že se vše bude vyvíjet takovou rychlostí.
Co bude podle vás složitější – vytěžit surovinu ze země, nebo získat z horniny lithium?
Zásadní rizika vidíme v dobývání ložiska, ale hlavně v úpravárenských procesech. Ty se skládají z několik částí – fyzikálního rozdružování, metalurgického procesu a chemické rafinace. Tyto procesy je potřeba odzkoušet, zatím byly ověřeny jen v laboratorních podmínkách. Tím se budeme zabývat v následujících několika letech.
Jak se v laboratorních podmínkách dostává z horniny lithium?
Vytěžená surovina je vyvřelá hornina – greisen, určitá podoba žuly, která obsahuje minerály a jeden z nich je cinvaldit, což je slída, v tomto případě s obsahem lithia. Vytěžená hornina se musí rozdrtit, pomlít, magneticky rozdružit, tedy oddělit cinvaldit. Následuje proces získávání lithia z cinvalditu. Na to existuje několik metod – například sádrová metoda. Spočívá v tom, že koncentrát s obsahem cinvalditu se zahřívá na teploty jen kolem 900 stupňů, mísí se s přísadami a pak se louží a následně se odseparuje lithium. Touto cestou se však nechceme dát.
Proč ne?
Vzniká velké množství vedlejších produktů. Potřebujeme zmenšit dopad na životní prostředí, jinak by to pro projekt znamenalo řadu překážek. Budeme testovat jiné metody na bázi tavení koncentrátu, kdy se směs zahřívá na vysokou teplotu 1 500 až 1 700 stupňů a uvolňují se chloridy alkalických kovů. Z nich se získává lithium. Touto metodou se zabývá VŠCHT v Praze, předně pak inženýr Nguyen Hong Vu, který má metodu patentovanou. Dohodli jsme se s ním na spolupráci. Vedlejší produkty v podobě slinku jsou použitelné jako surovina ve stavebnictví, pro výrobu cementu.
A co doprovodná těžba dalších surovin z horniny – wolfram, cín, tantal?
Nacházejí se na ložisku v nízkých koncentracích, v nízké kovnatosti, takže efekt z nich nebude zdaleka tak významný jako z vedlejších produktů pro cementáře. V tomto významném detailu se odlišujeme od původní vize EMH a Geometu.
Proč jde lithium získávat zatím jen v laboratorních podmínkách?
Pan Hong na VŠCHT si v laboratoři vyrobil maličkou pec asi metr krát metr a tam na vzorcích v řádu dekagramů provádí pokusy. Ty mohou být zatížené mnoha chybami vznikajícími například z tvořících se nálepů na stěnách laboratorní pece či použitím ideálního zdroje vytápění – elektrické energie, což v praxi z ekonomických důvodů nepřipadá v úvahu. Chemický proces, při kterém se uvolňují chloridy, je na to velmi citlivý. Potřebujeme to vyzkoušet na větším množství koncentrátu, abychom si tímto procesem byli jisti a mohli se o něj opřít při výstavbě výrobního závodu. Vyjednali jsme si proto u investora – ČEZ – čas dva roky na provedení poloprovozních zkoušek. To není pro žádné investory dobrá zpráva, zkoušky protahují proces, ale dali jsme si to jako podmínku. Nebylo by nic horšího než investovat miliardy korun do výstavby fabriky, která by nemusela fungovat.
Takže panu Hongovi postavíte větší pec. Kde?
Podařilo se nám po diskusi s odborníky z různých oborů dojednat spolupráci, kdy VŠCHT s cementáři chtějí pec postavit s cílem jejího využití pro testování i dalších inovativních spalovacích procesů. Takové zařízení v podmínkách ČR ani za hranicemi nemá obdoby – je to pec, do které můžete vložit řádově stokilové vzorky a vědci budou za pomoci moderních přístrojů měřit a zkoumat probíhající procesy. Je tam natolik synergický efekt s partnery, že se s velkou pravděpodobností ČEZ ani nebude podílet na stavbě pece. Pec bude stát v příštím roce, kde, to neřeknu.
Co se týká povolovacích procesů pro těžbu – loni ještě před vstupem ČEZ zamítlo ministerstvo životního prostředí Geometu předchozí souhlas se stanovením dobývacího prostoru pro poslední část území – Cínovec Severovýchod; firma se odvolala. Jak odvolání dopadlo?
V dubnu ministerstvo souhlas udělilo. Zřejmě potřebovalo něco doložit. Každá část průzkumného území
může být zatížena jinou komplikací – nesouhlasem okolních obcí, ochranou území podle zvláštních předpisů (hornický region Krušnohoří byl loni zapsán na seznam UNESCO, pozn. red.) a podobně.
Všechny předchozí souhlasy tedy už máte. Bude se teď něco dít přímo na Cínovci?
Na místě může běžet pokračující geologický průzkum – chceme vrtným průzkumem ověřit nějaké části ložiska, abychom věděli, kde přesně těžit. Na konci poloprovozních zkoušek se dopracuje finální studie proveditelnosti – ta odpoví na všechny otázky: jakým způsobem a jakými metodami se bude těžit, v jakém množství a kudy bude přepravována vytěžená hornina, jestli a jak se budou využívat vedlejší produkty, jak se bude surovina upravovat, až po způsob přepravy hotového výrobku. Bude pravděpodobně hotová v roce 2023. Teprve pak bude následovat žádost o povolení k hornické činnosti, které předchází náročný proces EIA, schvalování dopadu činnosti na životní prostředí.
Severočeské doly dosud dělají povrchovou těžbu, budete umět těžit hlubinně, máte na to odborníky?
Já sám jsem pracoval 15 let v hlubinných dolech. Jedná se o rozdílné pracovní podmínky, ale situaci se získáním potřebných profesí do tohoto projektu nevidím tak tragicky. Chceme jít cestou nejmodernějších technologií s využitím speciálních kolových mechanismů. V tom případě bychom minimálně pro zavádění těchto nových technologií využili zahraniční odborníky. Co se týká dělnických a mistrovských profesí, tak věřím, že najdeme vhodné v regionu. Zrovna tento týden zastavila společnost Seven poslední zbytky hlubinné těžby hnědého uhlí na lomu ČSA na Mostecku – vyhodnotili, že se jim projekt nevyplatí. Propuštění zaměstnanci jsou vysoce kvalifikovaní havíři.
Co to je kolový mechanismus? Těžil se tak třeba uran v Dolní Rožínce?
Uran se těžil kolejovými mechanismy, byla tam vystavěna důlní kolejová dráha a po ní se dopravovaly vagonky naložené horninou a tažené důlní lokomotivou. Kolový mechanismus znamená, že do dolu stovky metrů pod zem vjede nějakou štolou vůz na kolech, třeba náklaďák. Důl na to musí být vystavěn, musí být mimo jiné vyraženy chodby s dostatečně velkými profily – řádově o velikosti několika desítek metrů čtverečních.
Jak hluboko by se těžilo?
Vychází to z lokalizace ložiska – rozfárávka a těžba se bude pohybovat pod úrovní 200 metrů, to je v takzvané bilanční části zásob, kde je kovnatost lithia největší. Cín se v minulosti těžil v menších hloubkách, řádově ve vyšších desítkách metrů pod zemí.
Nehrozí v takových hloubkách zřícení těžkého žulového masivu a zavalení chodby?
Fungují tam jiné fyzikální principy. Pohybujeme se ve velmi tvrdých horninách, s pevností až 200 megapascalů, to je skála. Pokud vyrazíme do skály chodbu, není třeba ji ničím zajišťovat, možná v některých částech, kde jsou poruchová pásma a hrozí tam zával – zajistí se to kovovou výztuží nebo svorníky. Nepočítáme s tím, že by to bylo bořivé
Dvě třetiny ložiska lithia jsou na české straně, jedna třetina na německé.
Pro zavádění nových technologií bychom využili zahraniční odborníky.
nadloží, které by nám způsobovalo zavalení a boření přístupových chodeb. U černého uhlí nebo uranu je to něco jiného – průvodní horniny jsou měkké, bořivé a vyražená chodba se musí zajistit, nejčastěji ocelovou obloukovou výztuží.
Jsou s přípravou na těžbu lithia na německé straně Krušných hor dál než vy?
Nesleduji současný stav, jen jednou jsme se účastnili návštěvy na saském báňském úřadu. Dvě třetiny ložiska lithia jsou na české straně, jedna třetina na německé, takže v budoucnu budeme muset práce určitě koordinovat. Asi jsou dnes dál v povolovacích procesech, ale zas takový náskok to nebude. Nevím ani, zda již mají vypracovanou studii proveditelnosti. Slyšel jsem, že chtějí dopravovat těživo po cestách až do Freibergu – nedovedu si představit, že by u nás přes obce jezdily desítky či stovky náklaďáků denně. Nemají dořešené nakládání s důlními vodami, ale to čeká i nás. Rozhodně se tam ještě neschyluje k těžbě.