Elektronenstrahl-Mikrosonde
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Umfangreiche Untersuchungen von Tailings am Bollrich (Nähe Rammelsberg, Goslar) auf Spurenelementgehalte (In, Ga, Co) wurden im Rahmen des BMBF-r4 geförderten Projekts REWITA – Recycling bergbaulicher Aufbereitungsrückstände zur Gewinnung wirtschaftsstrategischer Metalle am Beispiel der Tailings am Bollrich in Goslar durchgeführt. Mit der Methode konnte die Anreicherung von Indium in der Zinkblende, Ga in Schichtsilikaten (Chlorit) und Co, hochangereichert in Säumen um framboidale Pyritkristallisate, nachgewiesen werden. In Zinkblende aus Oberharzer Gangerz konnte in diesem Zusammenhang eine multilineare Beziehung zwischen Cu, In und Sb nachgewiesen werden, die bis jetzt mit Blick auf die derzeit veröffentlichte Literatur unbekannt ist. Bei der Untersuchung von Graphit-(Mo,W)S2-Verwachsungen zur Verwendung als Proxy für Paläo- Umweltbedingungen diente die Methode zur hochauflösenden (µm/sub-µm) Visualisierung und chemischen Charakterisierung von Graphiteinschlüssen mit Molybdänit in Alabandin. Feinste Einschlüsse von Synchisit in Karbonatgängen wurden mit speziell für die Seltenerdanalytik entwickelter Methodik analysiert zur Untersuchung der Seltenerdsystematik in Post-Variszischen Erzgängen des Harzes. Bei der Charakterisierung der wertmetallhaltigen Verbindungen wird die Methode zur Untersuchung von MVA-Aschen eingesetzt. Dabei wurde festgestellt, dass Kupfer in sehr unterschiedlichen oxidischen, sulfidischen und silikatischen Verbindungen vorliegt. Die erfassten Daten dienen zur Entwicklung eines Aufbereitungskonzeptes für dieses Material. Bei der Untersuchung eines neuartigen Laugungsverfahrens für Ilmenitkonzentrat wurde das Gerät zur Charakterisierung der Konzentrate und der Laugungsrückstände eingesetzt. Dabei wurde entdeckt, dass der Anteil an Pseudorutil, die Mn-Gehalte und die Kristallmorphologie einen starken Einfluss auf die Effizienz des Laugungsprozesses haben können. In monazithaltigen Sekundärrohstoffen der Großregion Catalao (Brasilien) wurden in ersten Untersuchungen neben pyrochlorartigen Oxiden verschiedene seltenerdhaltige Carbonate entdeckt. Darüber hinaus enthält das Material auch Nb-Rutil und Nb-haltige ilmenitische Oxide. Es wird für ausgewählte Tailingströme aus der laufenden Produktion zuerst ein innovatives Aufbereitungsverfahren zur Gewinnung eines SEE-Konzentrats entwickelt. Darauf aufbauend wird ein chemisches oder biologisch/chemisch kombiniertes Verfahren zur Gewinnung und Raffination der SEE aus dem SEE-Konzentrat ausgearbeitet. Zusätzlich soll Phosphat als Nebenprodukt für die Düngemittelindustrie gewonnen werden. Seltenerdhaltige Gipse, wie sie beispielsweise bei der Düngermittelproduktion in Catalão/Brasilien in großen Mengen als Nebenprodukt anfallen wurden mit der Methode auf den Gehalt und die Zusammensetzung der Monazitkörner untersucht. Darüber hinaus wurden Rückstände der Experimente untersucht. Gesamtziel des Projekts ist es, das bereits durch Ceritech entwickelte Verfahren in den kommenden zwei Jahren zur Industriereife zu führen. Aufgabe der TU Clausthal ist die Entwicklung eines hydrometallurgischen Verfahrens zur Gewinnung hochreiner, marktfähiger Seltenerdprodukte. Zurzeit werden im Bereich der Schlackenaufbereitung und –modifikation („EAM“ Engineered Artificial Minerals“) vanadiumhaltige Schlacken untersucht. Dies geschieht in Vorbereitung eines entsprechenden DFG-geförderten Forschungsschwerpunktes. Mit der Methode wurden vielversprechende hochphosphorangereicherte zum Teil silikatische Verbindungen mit der Endformel Ca2P(5+)0.5V(3+)0.5O4 entdeckt, die einen Ansatz zur Aufkonzentration des Vanadium in spezifischen Mineralverbindungen liefern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- European Metallurgical Conference 2017: Characterization of Tailings of the Rammelsberg Ore Deposit for a Potential Reprocessing
Schirmer, T., Roemer, F., Elwert, T., Goldmann, D.
- „Graphite–(Mo,W)S2 Intergrowth as a Palaeoenvironmental Proxy in Metasedimentary Rocks“. Lithos 294–295 (Dezember 2017): 412–17
Alexandre Raphael, Armin Zeh, Nívea Cristina da Silva Viana, Thomas Schirmer, und Bernd Lehmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.lithos.2017.10.007) - „Rare- Earth-Element Enrichment in Post- Variscan Polymetallic Vein Systems of the Harz Mountains, Germany“. Mineralium Deposita, 30. Oktober 2018
Alles, Jonas, Alexander-Maria Ploch, Thomas Schirmer, Nicole Nolte, Wilfried Liessmann, und Bernd Lehmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00126-018-0847-8)
