Thanks to their adaptability and high efficiency compared to traditional carbon based surfactants, silicone surfactants are a success in many different applications, from pesticides to cosmetics, polyurethane foam, textile and car care products. In spite of those numerous applications, no analytical method existed for their trace determination in environmental samples and no data have been available regarding their environmental occurrence and fate. An analytical method for the trace analysis of trisiloxane surfactants in the aqueous environment was developed and validated. The method, based on liquid-liquid extraction and HPLC-MS/MS, reaches limits of quantification in the ng L-1 range and allows an individual quantification of every homologue of the targeted trisiloxane surfactant. The newly developed analytical method was applied to analyze 40 river water samples. The targeted trisiloxane surfactant was detected in 14 samples, between 1 ng L-1 and 100 ng L-1. The results showed that the studied trisiloxane surfactant does not ubiquitously occur in the aquatic environment in measurable concentrations, but can reach surface waters on a local scale. In order to assess the persistence of the trisiloxane surfactant in surface waters, its hydrolysis was studied in the lab, under various conditions (temperature, pH, and concentration). The half-lifes at pH 7 and 2 mg L-1 were found to be between 29 days and 55 days at 25°C and between 151 days and 289 days at 12°C. Taking only into account the hydrolysis, these results indicate that the trisiloxane surfactant could persist several weeks in surface waters. A degradation product of the trisiloxane surfactant was tentatively identified by high resolution mass spectrometry. When used as agricultural adjuvants, trisiloxane surfactants may reach the soil compartment and might further leach to ground water. The behavior of the trisiloxane surfactant on soil was therefore investigated to assess the possibility to reach ground water. With a sorption batch equilibrium method, distribution coefficients between water and soil (Kd, Koc, and Kclay) were estimated for two standard soils (loam and sandy loam) and for every homologue of the trisiloxane surfactant. The obtained values for Kd were between 15 L kg-1 and 135 L kg-1, indicating that the trisiloxane surfactant is only slightly mobile in soil. To further investigate the possibility of leaching to ground water after application on agricultural fields, the leaching in soil was simulated in the lab in a soil column. The experimental settings were designed to simulate a worst case scenario where the application of the trisiloxane surfactant is done on quartz sand and is immediately followed by a heavy rainfall. Even in these conditions, less than 0.01 % of the initially applied trisiloxane surfactant leached through 20 cm of quartz sand. Based on the Kd values and the results of the leaching in soil column, the studied trisiloxane surfactant is considered to be unlikely to leach to ground water after application as an agricultural adjuvant.

Gashydrate sind natürlich vorkommende feste Verbindungen aus Wasser und Gas, deren Erschließung als zukünftige Energiequelle von Interesse ist. Für die bohrtechnische Erschließung mariner Gashydratlagerstätten ist eine leistungsfähige Bohrspülung notwendig. Das vom Bohrmeißel gelockerte Sediment und darin enthaltenes Gashydrat werden durch die Bohrspülung nach übertage transportiert. Die Gashydratpartikel verlassen beim Aufsteigen im Ringraum in ca. 300 m Wassertiefe ihren Stabilitätsbereich und dissoziieren in Wasser und Gas. Um eine Verdünnung und eine Dichteerniedrigung der Bohrspülung zu verhindern, soll das Gashydratbohrklein stabilisiert werden. Gleichzeitig darf sich in der Bohrspülung bei Anwesenheit von freiem Gas in der Lagerstätte kein neues Gashydrat bilden. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Suche nach Additiven, welche die Gashydratneubildung und -dissoziation gleichzeitig hemmen. Es wurde ein Schüttelautoklav genutzt, um die Dissoziationstemperatur von Methanhydrat bei ca. 85 bar zu ermitteln und die Verzögerung des Hydratzerfalls bei Anwesenheit verschiedener Additive zu vergleichen. Es konnte ein Additiv gefunden werden, das diese Anforderungen erfüllt. Des Weiteren wurden neue rheologische Untersuchungsprogramme für verschiedene Spülungstypen erarbeitet, die eine detaillierte Charakterisierung der Fließfähigkeit, Thixotropie und Geleigenschaften von Bohrspülungen erlauben.

Dokumentationen zum Sächsischen Bergbau, Reihe 3: Zum Uranerzbergbau der SAG / SDAG Wismut:Inhalt: Wo die „Sonnensucher“ suchten: Die sächsisch-thüringischen Uranerzlagerstätten ............................................. Die Lagerstätten ...................................................................................................... Gangtyp (hydrothermale Ganglagerstätten des Erzgebirges) ................................. Schwarzschiefertyp (Erzfeld Ronneburg) ................................................................ Sandsteintyp (Königstein, Culmitzsch) .................................................................. Lignittyp (Erzkohle in Freital-Gittersee) ................................................................. Vulkanittyp (Erkundungsgebiet Delitzscher Hochscholle) ..................................... Andere Uranerzvorkommen in Deutschland.......................................................... Weitere Lagerstättentypen außerhalb Deutschlands ............................................ Was die „Sonnensucher“ suchten: Uranminerale aus Sachsen ................................................................................ Das Element Uran – ein paar Fakten .................................................................... Geschichte ............................................................................................................ Die Wismut ............................................................................................................ Eigenschaften des Urans ...................................................................................... Geochemie ............................................................................................................ Beispiele von Uranmineralen ................................................................................ Oxide und Hydroxide ............................................................................................. Karbonate und Verwandte (Nitrate, Borate) .......................................................... Sulfate und verwandte Verbindungen (Chromate, Molybdate, Wolframate) .......... Phosphate und verwandte Verbindungen (Arsenate, Vanadate) ........................... Silikate .................................................................................................................. Quellenangaben .................................................................................................... Impressum ............................................................................................................

Thanks to their adaptability and high efficiency compared to traditional carbon based surfactants, silicone surfactants are a success in many different applications, from pesticides to cosmetics, polyurethane foam, textile and car care products. In spite of those numerous applications, no analytical method existed for their trace determination in environmental samples and no data have been available regarding their environmental occurrence and fate. An analytical method for the trace analysis of trisiloxane surfactants in the aqueous environment was developed and validated. The method, based on liquid-liquid extraction and HPLC-MS/MS, reaches limits of quantification in the ng L-1 range and allows an individual quantification of every homologue of the targeted trisiloxane surfactant. The newly developed analytical method was applied to analyze 40 river water samples. The targeted trisiloxane surfactant was detected in 14 samples, between 1 ng L-1 and 100 ng L-1. The results showed that the studied trisiloxane surfactant does not ubiquitously occur in the aquatic environment in measurable concentrations, but can reach surface waters on a local scale. In order to assess the persistence of the trisiloxane surfactant in surface waters, its hydrolysis was studied in the lab, under various conditions (temperature, pH, and concentration). The half-lifes at pH 7 and 2 mg L-1 were found to be between 29 days and 55 days at 25°C and between 151 days and 289 days at 12°C. Taking only into account the hydrolysis, these results indicate that the trisiloxane surfactant could persist several weeks in surface waters. A degradation product of the trisiloxane surfactant was tentatively identified by high resolution mass spectrometry. When used as agricultural adjuvants, trisiloxane surfactants may reach the soil compartment and might further leach to ground water. The behavior of the trisiloxane surfactant on soil was therefore investigated to assess the possibility to reach ground water. With a sorption batch equilibrium method, distribution coefficients between water and soil (Kd, Koc, and Kclay) were estimated for two standard soils (loam and sandy loam) and for every homologue of the trisiloxane surfactant. The obtained values for Kd were between 15 L kg-1 and 135 L kg-1, indicating that the trisiloxane surfactant is only slightly mobile in soil. To further investigate the possibility of leaching to ground water after application on agricultural fields, the leaching in soil was simulated in the lab in a soil column. The experimental settings were designed to simulate a worst case scenario where the application of the trisiloxane surfactant is done on quartz sand and is immediately followed by a heavy rainfall. Even in these conditions, less than 0.01 % of the initially applied trisiloxane surfactant leached through 20 cm of quartz sand. Based on the Kd values and the results of the leaching in soil column, the studied trisiloxane surfactant is considered to be unlikely to leach to ground water after application as an agricultural adjuvant.

Gashydrate sind natürlich vorkommende feste Verbindungen aus Wasser und Gas, deren Erschließung als zukünftige Energiequelle von Interesse ist. Für die bohrtechnische Erschließung mariner Gashydratlagerstätten ist eine leistungsfähige Bohrspülung notwendig. Das vom Bohrmeißel gelockerte Sediment und darin enthaltenes Gashydrat werden durch die Bohrspülung nach übertage transportiert. Die Gashydratpartikel verlassen beim Aufsteigen im Ringraum in ca. 300 m Wassertiefe ihren Stabilitätsbereich und dissoziieren in Wasser und Gas. Um eine Verdünnung und eine Dichteerniedrigung der Bohrspülung zu verhindern, soll das Gashydratbohrklein stabilisiert werden. Gleichzeitig darf sich in der Bohrspülung bei Anwesenheit von freiem Gas in der Lagerstätte kein neues Gashydrat bilden. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Suche nach Additiven, welche die Gashydratneubildung und -dissoziation gleichzeitig hemmen. Es wurde ein Schüttelautoklav genutzt, um die Dissoziationstemperatur von Methanhydrat bei ca. 85 bar zu ermitteln und die Verzögerung des Hydratzerfalls bei Anwesenheit verschiedener Additive zu vergleichen. Es konnte ein Additiv gefunden werden, das diese Anforderungen erfüllt. Des Weiteren wurden neue rheologische Untersuchungsprogramme für verschiedene Spülungstypen erarbeitet, die eine detaillierte Charakterisierung der Fließfähigkeit, Thixotropie und Geleigenschaften von Bohrspülungen erlauben.

Die Ortschaft St. Egidien wurde seit den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts industriell durch die Verhüttung von Nickelerzen im VEB Nickelhütte St. Egidien geprägt. Relikt dieser Verhüttung ist das Gelände der Mineralwolledeponie, welches sich nördlich des heutigen Gewerbegebietes „Achat“ in St. Egidien an der neuen Umgehungsstraße „Achatstraße“ befindet. Im Zuge der Aufwältigung und Sanierung des Deponiekörpers kam es 2011 zur Verlegung neuer Entwässerungsrohre und zum Bau eines neuen Regenrückhaltebeckens. Die Verfasserin bekam die Möglichkeit, während SiGeKo-Begehungen Bau begleitend vom 14.05.2011 bis zum 02.09.2011 Fotodokumentationen während der Tiefbauarbeiten zu erstellen. St. Egidien ist seit Jahrhunderten für wunderschöne Jaspise und Achate bekannt, die bereits im Auftrag von Friedrich dem Großen in Kunst- und Alltagsgegenständen verewigt wurden. Während des aktiven Abbaus der Nickelhydrosilikate in den ortsnahen Tagebauen Callenberg Süd I und II sowie Callenberg Nord I und II kam es zufällig zu Funden großer Achatkugeln und Linsen bis zu 40 cm Durchmesser und größer. Deshalb wurde 1996 eine Bergung der Achatkugeln auf dem 'Westfeld' nördlich von St. Egidien durchgeführt. Die achathöffigen Gebiete verlaufen in einem durch sedimentäre und tektonische Prozesse unterbrochenen Streifen entlang dem Erzgebirgs-Becken (Rotliegend) von Zwickau bis nach Chemnitz. Die Form der Achate kann hierbei von Gängen über eine diskusartige Formen bis hin zu der charakteristischen Kugelform reichen. Viele Dokumentationen der Aufschlüsse des Rotliegenden gab es in der Vergangenheit in St. Egidien dazu nicht. In den Fotodokumentationen wurde der Baufortschritt der Tiefbauarbeiten während der Sanierung des nördlichen und nordöstlichen Bereichs der Mineralwolledeponie St. Egidien von Schacht Nr. 6 bis Schacht Nr. 1 der Reihenfolge nach dokumentiert. Es konnte die Planitz-Formation mitsamt dem achathöffigen Ignimbrit sowie die Härtensdorf-Formation dokumentiert werden. Die Ansprache der Lockergesteine erfolgte vorwiegend ingenieurgeologisch. Im neuen Regenrückhaltebecken wurde zudem der örtliche Ignimbrit lokalisiert und dokumentarisch festgehalten.:1. Veranlassung 2. Ausschnitt Lageplan Deponie mit Entwässerungsschächten 3. Fotodokumentationen der Sanierungsarbeiten 3.1 Fotodokumentation Begehung Randbereiche außerhalb Deponie St. Egidien 14.05.2011 3.2 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 16.05.2011 Bereich Schacht Nr. 5 3.3 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 17.05.2011 Bereich zwischen Schacht Nr. 5 und Schacht Nr. 4 3.4 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 18.05.2011 Bereich Schacht Nr. 5 3.5 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 20.05.2011 Bereich zwischen Schacht Nr. 5 und Schacht Nr. 4 3.6 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 24.05.2011 Bereich Schacht Nr. 4 3.7 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 27.05.2011 Bereich zwischen Schacht Nr. 4 und Schacht Nr. 3 3.8 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 10.06.2011 Bereich Schacht Nr. 2 3.9 Fotodokumentation Bau des Regenrückhaltebeckens auf der Deponie St. Egidien, 10.08.2011 3.10 Fotodokumentation Bau des Regenrückhaltebeckens auf der Deponie St. Egidien, 02.09.2011 4. Detailaufnahmen Profile 1 bis 3 4.1 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 27.05.2011 Schacht Nr. 4 bis Schacht Nr. 3: Profil 1 neben Verbau 4.2 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 27.05.2011 Schacht Nr. 4 bis Schacht Nr. 3: Profil 2 nahe Schacht Nr. 4 4.3 Fotodokumentation achathöffiger Aushub Deponie St. Egidien 10.06.2011 Bereich Schacht Nr. 2: Profil 3 Danksagung

In der Achatstraße 1 in 09356 St. Egidien ist seit 1998 die Ausstellung 'Achatsammlung und Lagerstättenkabinett St. Egidien' in den Räumen des ehemaligen VEB Nickelhütte St. Egidien beheimatet. In der Ausstellung wird die historische Entwicklung der Nickelhütte St. Egidiens dargestellt. Es wird der Prozess des Abbaus der Nickelerze über die Verhüttungsprozesse bis hin zu den Endprodukten aufgezeigt. Während den bergbaulichen Auffahrungen der Serpentinit-Tagebaue zur Nickelhydrosilikatgewinnung traten vielfältige Vererzungen zutage. Ein auf der Welt einzigartiges Vorkommen von Krokoitmineralisationen wurde angetroffen und dokumentiert. Zudem wurden speziell im nordwestlichen Bereich des VEB Nickelhütte St. Egidien große Mengen hervorragender Achate und Jaspise gefunden, die in ihrer Vielfalt und Gestalt einzigartig und somit weltweit erkennbar sind. Die Dokumentation enthält den Stand vom Januar 2012. Zu diesem Zeitpunkt umfasste der Bestand 309 Achate. Dazu kamen 242 Exponate der Krokoitmineralisationen aus dem Tagebau Callenberg Nord I sowie Nickelerzmineralisationen der Tagebaue Callenberg Süd I, Süd II sowie Callenberg Nord I und Nord II. Die Tagebaue sind renaturiert und bereichsweise verfüllt. Der VEB Nickelhütte St. Egidien wurde teilweise zurückgebaut und wird heute für andere Zwecke genutzt. Nachfolgegesellschaft ist die Industriegesellschaft St. Egidien mbH i. L. in der Achatstraße 1, 09356 St. Egidien.:1. Veranlassung 2. Fotokataloge 2.1 Achate 2.2 Mineralisationen der Nickelerzlagerstätten 2.3 Mineralisationen des Krokoitvorkommens Callenberg 3. Tabellarische Auflistung der Mineralien und Gesteine 3.1 Bestandsaufnahme Vitrinen Nickelerzabbau, Stand: 12.03.2011 3.2 Bestandsaufnahme Vitrinen Mineralienverein Leonhardt, Stand: 12.10.2010 Danksagung

In recent years, technological innovations have resulted in manifold applications using rare earth elements (REEs), leading to a dramatic increase in demand for them. Because of their unique physicochemical properties, REEs are considered indispensable in modern industry. They are extensively used in new materials, energy conservation, environmental protection and IT devices as well as in military weapon systems. They have also significantly contributed to the miniaturisation of electronic components, such as, for example, cell phones and laptop computers. REEs are essential for green technologies such as wind turbines. They are widely applied in the automotive industry for catalysts, hybrid vehicle batteries, motors and generators, etc. (Hurst, 2010). Due to the similarity of the chemical characteristics of each individual REE, the production processes for REEs with high purity are very complex: the processing and separation can be technically challenging. Furthermore, the chemical extraction processes involved have generated severe environmental problems. Currently, the supply of REEs is concentrated in China. To reduce the dependence on China, many countries have started to search for alternative REE sources, which can be classified into “primary sources” and “secondary sources”. Many REE exploration projects outside China and REE recycling projects have been launched. However, the success of the development of these projects is impacted by various risks, such as political risks, technical risks, environmental risks and social risks. The main research aim of this thesis is to establish a model for the evaluation of REE projects and to provide a basis for investment decision making. In order to complete this task, an analysis of REE deposits and the supply chain for REEs is provided. As results, a data base of potential REEs project is compiled, while an overview of the supply chain for REEs and an analysis of risks across the supply chain are presented. In order to assess potential REE production projects, a new real options valuation (ROV) model using a multi-dimensional binomial lattice approach is developed. For the application of the new real options model, a range of risk parameters and the expected production output of REE products are estimated using the Monte Carlo simulation method. The application of the new real options model is presented for the evaluation of the Bayan Obo mine in China, the Kvanefjeld REE project in Greenland, and a REE recycling project from magnetic scrap.

In recent years, technological innovations have resulted in manifold applications using rare earth elements (REEs), leading to a dramatic increase in demand for them. Because of their unique physicochemical properties, REEs are considered indispensable in modern industry. They are extensively used in new materials, energy conservation, environmental protection and IT devices as well as in military weapon systems. They have also significantly contributed to the miniaturisation of electronic components, such as, for example, cell phones and laptop computers. REEs are essential for green technologies such as wind turbines. They are widely applied in the automotive industry for catalysts, hybrid vehicle batteries, motors and generators, etc. (Hurst, 2010). Due to the similarity of the chemical characteristics of each individual REE, the production processes for REEs with high purity are very complex: the processing and separation can be technically challenging. Furthermore, the chemical extraction processes involved have generated severe environmental problems. Currently, the supply of REEs is concentrated in China. To reduce the dependence on China, many countries have started to search for alternative REE sources, which can be classified into “primary sources” and “secondary sources”. Many REE exploration projects outside China and REE recycling projects have been launched. However, the success of the development of these projects is impacted by various risks, such as political risks, technical risks, environmental risks and social risks. The main research aim of this thesis is to establish a model for the evaluation of REE projects and to provide a basis for investment decision making. In order to complete this task, an analysis of REE deposits and the supply chain for REEs is provided. As results, a data base of potential REEs project is compiled, while an overview of the supply chain for REEs and an analysis of risks across the supply chain are presented. In order to assess potential REE production projects, a new real options valuation (ROV) model using a multi-dimensional binomial lattice approach is developed. For the application of the new real options model, a range of risk parameters and the expected production output of REE products are estimated using the Monte Carlo simulation method. The application of the new real options model is presented for the evaluation of the Bayan Obo mine in China, the Kvanefjeld REE project in Greenland, and a REE recycling project from magnetic scrap.

Within the framework of this research, the complex geological history of the Pan African-Volta basin has been systematically reconstructed. Based on a broad review of literature and new data, 5 stages of geological-tectonic development have been identified. For the first time a systematic review of the mineral potential of the Pan-African Volta Basin was executed. Known and potentially existing mineralization have been related to the geotectonic history and metallogenetic conclusions have been drawn. Based on the findings of this research, the folded thrust belt located at the eastern rim of the Volta basin has been identified as the most prospective area for the ultramafic rocks with chromite, nickel mineralization and PGEs, hydrothermal gold and banded iron formation (BIF) but this will require further work.