Untersuchungen zur Mineralauflösung von unterschiedlich alterierten Chloriten und deren Einfluss auf die Sorption von U(VI)

Mit Batch- und Durchflussexperimenten wurde, unter Einbeziehung der Mineralauflösung und Sekundärphasenbildung, die U(VI) Sorption auf zwei unterschiedlichen Chloritmineralen untersucht. Hierbei handelte es sich um einen nicht alterierten Ripidolith Chlorit (CCa-2) von Flagstaff Hill (El Dorado County, California, USA), der aus einem Chloritschiefer gewonnen wurde und einen hydrothermal alterierten Chlorit von Grimsel (Schweiz), der aus einer granitischen Kluft gewonnen wurde. Die Durchflussexperimente wurden mit 0,5 g des jeweiligen Chloritpulvers (63-200 µm Korngröße), einer 0.1 M NaClO4-Ausgangslösung, einer U(VI)-Konzentration von 1´10-6 M und bei einem pH von 6,5 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Unterschied im Sorptionsverhalten der beiden Chlorite. Der nicht alterierte CCa-2 Chlorit zeigte ein Sorptionsmaximum von 90 % und wies damit eine mehr als 20 % höhere Sorption unter vergleichbaren Bedingungen als der hydrothermal alterierte Chlorit auf. Vorangegangene Untersuchungen am CCa-2 Chlorit [1] und Grimsel Chlorit [2] zeigten, dass diese erhöhte Sorption auf die Bildung von Fe-oxyhydroxiden, wie beispielsweise Ferrihydrit, während der Auflösung des nicht alterierten Chlorits zurückgeführt werden können. Ferrihydrit ist aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche und seiner hohen Sorptionsaffinität ein wichtiger Sorbent für U(VI). Der alterierte Grimsel Chlorit wurde bereits im hydrothermalen Stadium gelaugt, so dass dieser nicht so stark zur Sekundärphasenbildung neigt wie der CCa-2 Chlorit. Die unterschiedlichen U(VI) Sorptionsergebnisse an den beiden Chloriten belegen diese Interpretation.
/1/ Krawczyk-Bärsch et al. (2003): Chem. Geol. (submitted).
/2/ Arnold et al., (1998): Chem. Geol. 151, 129-141.