Spurenelemente in Eisen- und Kupfersulfiden

Spurenelemente in Eisen- und Kupfersulfiden
2017
Im Vorhaben werden die Konzentrationen von Spureneelementen, inklusive solcher der Hochtechnologiemetalle Germanium, Indium, Gallium und Kobalt in Kupfer- und Eisensulfiden österreichischer Lagerstätten untersucht. Gemeinsam mit bereits früher erarbeiteten Ergebnissen an Zinksulfiden können Aussagen über das Potenzial dieser Lagerstätten im Hinblick auf eine zukünftige Versorgung mit wertvollen Metallen gemacht werden.
Auflichtmikroskopisches Bild der Sulfidvererzung Walchen (Steiermark)

Im Vorhaben „Identifikation und Klassifizierung potentieller Hochtechnologie-Metall Ressourcen in ostalpinen Blei-Zinklagerstätten“ (gefördert durch MRI 2014 bis 2017) wurden Spurenelementanalysen mit Schwerpunkt auf die kritischen Rohstoffe Germanium, Indium und Gallium an Zinkblenden aus zahlreichen österreichischen Lagerstätten, vor allem in Kärnten, der Steiermark und Salzburg durchgeführt. In einem weiteren Projekt (T. Angerer, Innsbruck) wurden mit der gleichen Methode Zinkblenden aus Erzvorkommen im ostalpinen Kristallin Tirols analysiert. Somit liegt nunmehr eine große Anzahl qualitativ hochwertiger Analysen vor, aus denen das auf Zinkblende bezogene Potenzial für bestimmte Hochtechnologiemetalle abgeschätzt werden kann. Die vorliegenden Analysen zeigen, dass die Hochtechnologiemetalle in vielen Vorkommen vor allem an Zinkblende gebunden sind. In einigen Vorkommen besteht jedoch der Verdacht, dass zusätzliche Trägerphasen vorhanden sind. Im Falle der Hochtechnologiemetalle ist zu vermuten, dass beteiligte Sulfidphasen, unter Umständen aber auch Silikate oder andere Gangarten signifikante Konzentrationen dieser Elemente führen. Im gegenständlichen Antrag fokussieren wir auf die wichtigen Cu- und Fe-Sulfide Kupferkies, Pyrit, Markasit und Magnetkies. Die Analysen sollen mittels Laser Ablation-ICP-Massenspektrometrie (LA-ICP-MS) durchgeführt werden. Die dazu benötigten Proben sowie polierten Anschliffe oder Dickschliffe sind durch das Vorgängerprojekt zum überwiegenden Teil bereits vorhanden. Die Kalibration der Methode wird mit einem neuen, gerade vorgestellten Referenzmaterial (synthetisches Fe-Cu Sulfid, MASS1 und UQAC FeS-1) erfolgen. Eine Anzahl von 20 Einzelkornanalysen pro Probe ist ausreichend, um die Zusammensetzung der Fe- und Cu-Sulfide statistisch interpretieren zu können. Insgesamt sollen 2000 Analysen an 100 Proben durchgeführt werden. Damit können die begleitenden Fe- und Cu-Sulfidphasen genügend genau charakterisiert werden, um deren Bedeutung als Träger für Spurenelemente zu eruieren. Aufbauend auf diesem Datensatz können Massenbilanzierungen für einzelne Erzvorkommen berechnet werden. Dazu werden die an Zinkblende erarbeitenden Daten und die Erzanalysen aus dem Vorgängerprojekt mit Angaben zur quantitativen Mineralogie benötigt. Als Ergebnis ist eine vorläufige Massenbilanz vorgesehen die angibt, in welchen Mineralphasen die Hochtechnologiemetalle vorwiegend angereichert sind. Nachfolgend können dann entsprechende Aufbereitungsverfahren geplant werden. Der Verschnitt mit den an der GBA verfügbaren Datensätzen (Bergbau-und Haldenkataster, Haldenscreening, Bachsedimentgeochemie) erlaubt wichtige Rückschlüsse für die Rohstoffexploration, da bisher keine systematische regionale Analyse der wichtigsten Hochtechnologiemetalle erfolgt ist. Es ist zu erwarten, dass in den GBA-Datensätzen vorhandene Informationen als „Proxis“ für höffige Vorkommen verwendet werden können.

» Endbericht von der MRI Lenkungsgruppe unter Vorsitz des BMBWF zur Approbation empfohlen: 01.04.2020

» Montanuniversität Leoben

Projektfacts
ProjekttitelLaser Ablation-ICP-MS Bestimmung von Spurenelementen in Eisen- und Kupfersulfiden österreichischer Lagerstätten
ProjektkürzelSpurenelemente in Eisen- und Kupfersulfiden
ProjektkurztitelSpurenelemente in Eisen- und Kupfersulfiden
ProjektleitungAlbert Schedl
ProjektmitgliederUniv.-Prof. Mag.rer.nat. Dr.mont. Frank Melcher, Mag.rar.nat. Dr.mont. Peter Onuk (MU Leoben)
FachabteilungRohstoffgeologie
Zeitraum01.12.17 - 30.06.19
FinanzierungGBA-Forschungspartnerschaften Mineralrohstoffe