Thesis (doctoral)--Universität-Gesamthochschule-Duisburg, 1989. / Includes bibliographical references (p. 256-272).

Universiẗat, Diss., 2000--Dortmund. / Dateiformat: PDF.

Theisenschlamm ist ein Abfallprodukt, welches beim langjährigen Abbau von Kupferschiefer in Mitteldeutschland entstand. Insbesondere im Mansfelder Gebiet wird die Menge an Theisenschlamm auf ca. 220 000 Tonnen geschätzt. (Roloff, P. (1999): Mansfeld. Die Geschichte des Berg- und Hüttenwesens, Verein Mansfelder Berg- und Hüttenleute e.V., Eisleben) Die vorherrschenden Elemente im Theisenschlamm sind Zink und Blei in sulfidischer Form. Theisenschlamm enthält neben toxischen Elementen wie Arsen, Antimon und Quecksilber auch für die Elektronikindustrie wichtige Elemente wie Silber, Rhenium und Germanium. (Roloff, P. (1999): Mansfeld. Die Geschichte des Berg- und Hüttenwesens, Verein Mansfelder Berg- und Hüttenleute e.V., Eisleben) Eine Rohstoffgewinnung mittels Bioleaching wird derzeit am Institut für Biowissenschaften an der TU Bergakademie untersucht. Schwefelbakterien, wie Acidithiobacillus ferrooxidans, werden dabei hinsichtlich ihrer Fähigkeit untersucht, unlösliche Erzmineralien des Theisenschlamms zu wasserlöslichen Salzen umzuwandeln. In Bezug auf die mikrobielle Laugung ist dies vor allem für das Element Schwefel interessant, da der Sulfid-Abbauweg noch weitgehend ungeklärt ist. Die Charakterisierung der Schwefelspezies des Theisenschlamms erfolgt mittels ETV-ICP-OES.

Theisenschlamm ist ein Abfallprodukt, welches beim langjährigen Abbau von Kupferschiefer in Mitteldeutschland entstand. Insbesondere im Mansfelder Gebiet wird die Menge an Theisenschlamm auf ca. 220 000 Tonnen geschätzt. (Roloff, P. (1999): Mansfeld. Die Geschichte des Berg- und Hüttenwesens, Verein Mansfelder Berg- und Hüttenleute e.V., Eisleben) Die vorherrschenden Elemente im Theisenschlamm sind Zink und Blei in sulfidischer Form. Theisenschlamm enthält neben toxischen Elementen wie Arsen, Antimon und Quecksilber auch für die Elektronikindustrie wichtige Elemente wie Silber, Rhenium und Germanium. (Roloff, P. (1999): Mansfeld. Die Geschichte des Berg- und Hüttenwesens, Verein Mansfelder Berg- und Hüttenleute e.V., Eisleben) Eine Rohstoffgewinnung mittels Bioleaching wird derzeit am Institut für Biowissenschaften an der TU Bergakademie untersucht. Schwefelbakterien, wie Acidithiobacillus ferrooxidans, werden dabei hinsichtlich ihrer Fähigkeit untersucht, unlösliche Erzmineralien des Theisenschlamms zu wasserlöslichen Salzen umzuwandeln. In Bezug auf die mikrobielle Laugung ist dies vor allem für das Element Schwefel interessant, da der Sulfid-Abbauweg noch weitgehend ungeklärt ist. Die Charakterisierung der Schwefelspezies des Theisenschlamms erfolgt mittels ETV-ICP-OES.:1 Theisenschlamm 1.1 Entstehung 1.2 Vorkommen 1.3 Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften 1.4 Toxizität des Theisenschlamms und dessen Auswirkung auf die Umwelt 2 Bioleaching des Theisenschlamms 3 Messverfahren 3.1 ICP OES und ETV-ICP OES 3.2 Röntgendiffraktometrie 3.3 Thermogravimetrie 4 Methodik 4.1 Löslichkeitsversuche 4.1.1 Sequentielle Extraktion 4.1.2 Löslichkeit von Theisenschlamm in Wasser und Methanol 4.1.3 Löslichkeit von Theisenschlamm in 7 °C und 20 °C Ammoniak-Lösung 4.2 Aufschluss mit Salzsäure und Salpetersäure 4.3 Entmineralisierung 4.4 Messungen mittels ICP OES 4.5 Messungen mittels IC 4.6 Messungen mittels ETV-ICP OES 4.7 Messung mittels IR-Spektroskopie 4.8 Messung mittels Röntgendiffraktometrie 4.9 Messung mittels Thermogravimetrie 5 Ergebnisse und Diskussion 5.1 Untersuchung des unbehandelten Theisenschlamms 5.2 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Wasser 5.3 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Wasser und Methanol 5.4 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Salzsäure 5.5 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Salpetersäure 5.6 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Ammoniak-Lösung 5.7 Untersuchung der sequentiellen Extraktion von Theisenschlamm 5.8 Untersuchung des Theisenschlamms behandelt mit Flusssäure 5.9 Untersuchung des Theisenschlamms mit Königswasserextraktion 6 Auswertung der Bioleaching-Daten mittels ETV-ICP OES 7 Zusammenfassung und Ausblick

In order to meet increasing indium demands, (bio)hydrometallurgical winning of low-grade sources will likely be required. The goal of this work in the scope of the Biohydrometallurgical Centre Freiberg, was to use geochemical modelling to improve indium leaching and extraction efficiency. Indium stability constants and chemical conditions of process relevant solutions were required. Electrochemical methods were used to determine the stability constants of indium complexes with nitrate, chloride, sulfate, and hydroxide ions, as well as with electrowinning additives. High pressure liquid chromatography techniques were adapted to quantify polysulfides (Sx2–) and metal ions in leaching and extraction solutions. This cumulative information was used in geochemical modelling. Predominance, Pourbaix, and speciation diagrams were produced to describe and explain the behaviour of multiple components in various process relevant solutions. / Um den steigenden Bedarf an Indium zu decken, ist eine (bio-)hydrometallurgische Gewinnung von ‚low-grade sources‘ erforderlich. Ziel dieser Arbeit im Rahmen des Biohydrometallurgischen Zentrums Freiberg war es, durch geochemische Modellierung die Indium-Laugungs- und Extraktionseffizienz zu verbessern. Dazu wurden Indium-Stabilitätskonstanten und chemische Bedingungen prozessrelevanter Lösungen benötigt. Mit elektrochemischen Methoden wurden die Stabilitätskonstanten von Indiumkomplexen mit Nitrat-, Chlorid-, Sulfat- und Hydroxidionen sowie mit Elektrogewinnungsadditiven bestimmt. Hochdruck-Flüssigkeitschromatographieverfahren wurden zur Quantifizierung von Polysulfiden (Sx2–) und Metallionen in Laugungs- und Extraktionslösungen angepasst. Alle experimentell bestimmten Parameter wurden in der geochemischen Modellierung verwendet. Prädominanz-, Pourbaix- und Speziationsdiagramme wurden erstellt, um das Verhalten mehrerer Komponenten in verschiedenen prozessrelevanten Lösungen zu beschreiben und zu erklären.