Das Sorptionsverhalten von U(VI) am Granit von Eibenstock (Erzgebirge) und seinen mineralogischen Komponenten


Das Sorptionsverhalten von U(VI) am Granit von Eibenstock (Erzgebirge) und seinen mineralogischen Komponenten

Krawczyk-Bärsch, E.; Arnold, T.; Bernhard, G.

Die Migration von Uranspezies durch geologische Formationen wird durch die mineralogische Zusam-mensetzung der Gesteine sowie durch die che-mischen Eigenschaften der wässrigen Lösung bestimmt. In Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Bedingungen wird Uran an den Mineralen sorbiert. Um diese Bedingungen näher einzugrenzen, wurden Batchexperimente im Labor durchgeführt, die die natürlichen Bedingungen simulieren. Als Gesteinsprobe wurde der Granit von Eibenstock ausgewählt, der als geologische Formation einen großen Bereich der ehemaligen Uranbergbauregion im westlichen Erzgebirge bestimmt. Die mineralogischen Bestandteile des Eibenstocker Granits sind Quarz (45 %), Orthoklas (35 %), Albit (7,5 %), Biotit (7,5 %) sowie Muskowit (4 %). Für die Batchexperimente wurden 0,5 g der Granitprobe (63-200 µm Körnung) sowie 0,5 g der einzelnen Mineralkomponenten des Granits mit jeweils 40 ml 0,1 M NaClO4-Lösung der Verwitterung über mehrere Wochen ausgesetzt. Im Anschluß an die Stabilisierung der eingestellten pH-Werte erfolgte die Zugabe einer 1.10-6 M UO2(ClO4)-Lösung. Nach einer Sorptionsdauer von 2,5 Tagen wurde der Urangehalt in den Lösungen massenspektrometrisch bestimmt.
Die Ergebnisse zeigen eine hohe Sorption von U(VI) am Granit in einem pH-Bereich von 5 bis 7 mit einer maximalen Sorption von 94,62 % bei einem pH von 6.57. Bei einem pH < 5 sowie > 7 nimmt die Sorption stark ab. Unterhalb pH 4, bzw. oberhalb pH 8.5 ist die Sorption < 1 %. Im Vergleich zu anderen Gesteinen des Erzgebirges ist die U(VI)-Sorption am Granit deutlich auf einen kleinen pH-Bereich beschränkt [1]. Die Sorption an den Mineralkomponenten des Granits zeigt eine ähnliche Tendenz, wobei die Schichtsilikate Muskowit und Biotit durch ihre im Vergleich zu den Feldspäten höhere Sorption dominieren [2].

Literatur:

[1] Krawczyk-Bärsch, E. (2000): Final Report DFG (Ni 210/5-1).
[2] Arnold, T. et al. (1998): Chemical Geology 151, 129-141.

  • Lecture (Conference)
    Vortrag / 79. Jahrestagung der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft, Potsdam, 9.9.-13.9.2001

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-3931
Publ.-Id: 3931