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 Ausblic
