Jahresbericht 2018-2019

Lehrstuhl für Allgemeine und Angewandte Mineralogie Prof. Dr. Juraj Majzlan Forschungsschwerpunkte  Thermodynamische Eigenschaften von Mineralen und anorganischen Phasen  Mineralogisch- und Geochemische Aspekte der Umweltkontamination, Verwitterung von Mineralen und der Mobilität von Elementen in der Umwelt  Kristallstrukturen und Kristallchemie von Mineralen und anorganischen Phasen  Bio-Geo-Interaktionen  Mineralogie und Geologie der Erzlagerstätten 124 — FORSCHUNG Thermodynamik von Cu, Ca und Mg Arsenaten und deren Paragenesen Sulfidische Erzlagerstätten werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit abgebaut. Trotz der im- mer fortschrittlicheren Technologie bei der Ge- winnung der Rohstoffe, landet ein beachtenswer- ter Teil der Erze als Abraum auf der Halde. Das Haldenmaterial und die darin enthaltenen Erze sind nicht selten reich an Arsen (As), Antimon (Sb), Quecksilber (Hg), Thallium (Tl) sowie ande- ren als gefährlich eingestuften Elementen. Durch die Exposition des Haldenmaterials mit Sauer- stoff und Wasser kommt es zu einer Vielzahl von chemischen Prozessen und somit zur Zerset- zung und Umwandlung der primären Minerale zu sekundären Phasen, über die kaum etwas be- kannt ist, obwohl diese die Mobilität und Biover- fügbarkeit von toxischen Elementen in großem Maße beeinflussen. Die durch diese Prozesse ausgelöste Mobilisierung der Elemente und de- ren Umweltauswirkungen sind ein wichtiges und weitreichendes Thema, welches im Fokus der Projekte am Lehrstuhl für Allgemeine und Ange- Abb. 1. Links: Änderungen in den Mi- neralparagenesen, die aus einer sau- ren, arsenreichen wässrigen Lösung ausfallen bei der Erhöhung der pH- Werte durch Zugabe vom Dolomit. Rechts: Die Paragenese von Gips und Geminit/Olivenit. Gips ist älter, die Cu Arsenate jünger, wie in der Abbildung links. Lokalität: Jáchymov. wandte Mineralogie steht. Im Rahmen dieser Projekte sollten Mineralphasen aus den Syste- men Ca-Mg-Fe(III)-As(V)-S(VI)-H2O und (Cu,Zn,Ag,Bi,Fe)-Sb(V)-As(V)-H2O untersucht werden. Um die Kristallisations- und Auflösungs- prozesse dieser Phasen quantitativ beschreiben zu können, werden thermodynamische Daten benötigt, welche zudem präzise Vorhersagen für die existierenden und geplanten Remediations- systeme liefern können. Im Rahmen der laufenden Projekte wurden die thermodynamischen Daten für die Minerale Lirokonit, Geminit, Pushcharovskit, Brassit, Röss- lerit, Haidingerit und Pharmacolit erhoben. Die berechneten Reaktionspfade (Abb. 1, links) bie- ten eine sehr gute Erklärung für Geländebe- obachtungen (Abb. 1, rechts) ausgewählter Loka- litäten, welche für für eine Vielzahl von Arsenat- Paragenesen bekannt sind (z.B. Jáchymov in Tschechien oder Allchar in Mazedonien).