Oldenburg, Universiẗat, Diss., 2004.

Réalisée dans le cadre du projet UE Bioshale, cette thèse vise à comprendre les processus de concentration des métaux dans les gisements de black shale, et à valoriser ces minerais par voies hydro- et biotechnologiques. La matière organique (MO), peu mature, du minerai de Lubin (Kupferschiefer) est intervenue dans les processus syn-, dia- et épigénétiques de concentration des métaux. Le cuivre (>7%) ainsi que Ag, Co, Ni, Pb, Zn,... y sont principalement présents sous forme de chalcocite, covellite, bornite, chalcopyrite... Certains éléments (Cu, Fe, Co, Ni, V) se retrouvent à de faibles teneurs dans la MO (=0,2%). La MO plus mature de Polkowice (Kupferschiefer), contient moins d'éléments associés (Fe, V, S). Les teneurs en métaux de base y sont plus faibles (<1% Cu), mais avec de l'or et du sélénium sous forme d'électrum et clausthalite. A Talvivaara, le minerai, graphitique, peu riche (Zn+Cu+Ni<1%), comprend pyrrhotite-pyrite (± chalcopyrite, alabandite, pentlandite, sphalérite). Tectonique et métamorphisme ont ici effacé tout lien entre processus minéralisateurs et MO (qui ne contient pas de métaux). Les traitements des minerais de Lubin et de Talvivaara aboutissent à une mise en solution des métaux plus élevée en réacteur (>90%) que par lixiviation en tas (<75% à Talvivaara). Ces taux dépendent peu voir pas de la présence de la MO. Quelque soit le traitement, la chalcocite, la digénite, la bornite et la pyrrhotite sont plus facilement lixiviables que la pyrite et la chalcopyrite. Le biotraitement du minerai de Lubin ne permet pas la récupération de Ag et Pb. Cependant, plus de 92% de ces éléments sont solubilisés par un traitement additionnel du résidu de biolixiviation.

Es werden Prozesse der Verwitterung und des Stoffaustrages aus Halden des Kupferschieferbergbaus untersucht. An zwei Halden unterschiedlichen Typs und Alters wurden mineralogische und geochemische Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse belegen eine geringe Mobilität der Schwermetalle in den älteren Armerzhalden. In den modernen Großhalden stellt die Salinität ein mobilisierendes Moment für die Metalle dar. Aus den erhobenen standort- und stoffspezifischen Daten wurden unter Einbeziehung des Ionenwechselwirkungsansatzes nach PITZER geochemische Modellvorstellungen entwickelt, die eine adäquate Beschreibung der Lösungs- und Mischungsprozesse in der Halde sowie eine Prognose der künftigen Sickerwasserqualität erlauben. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Umweltrelevanz und Möglichkeiten des weiteren Umgangs mit den Halden diskutiert.

Es werden Prozesse der Verwitterung und des Stoffaustrages aus Halden des Kupferschieferbergbaus untersucht. An zwei Halden unterschiedlichen Typs und Alters wurden mineralogische und geochemische Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse belegen eine geringe Mobilität der Schwermetalle in den älteren Armerzhalden. In den modernen Großhalden stellt die Salinität ein mobilisierendes Moment für die Metalle dar. Aus den erhobenen standort- und stoffspezifischen Daten wurden unter Einbeziehung des Ionenwechselwirkungsansatzes nach PITZER geochemische Modellvorstellungen entwickelt, die eine adäquate Beschreibung der Lösungs- und Mischungsprozesse in der Halde sowie eine Prognose der künftigen Sickerwasserqualität erlauben. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Umweltrelevanz und Möglichkeiten des weiteren Umgangs mit den Halden diskutiert.