Laboruntersuchungen zur Freisetzung von Unat aus einem Gestein unter oxischen naturnahen Bedingungen

Abstract

Im Labor wurden verschiedene Größen (pH-Wert, HCO3 --Gehalt, Präsenz von Fe(OH)3) untersucht, von denen angenommen werden konnte, dass sie die umweltrelevante Freisetzung von Uran aus Gesteinen (z.B. Haufwerken, Halden, Tailings) im neutralen und schwach basischen pH-Bereich (6 bis 9) beeinflussen. Hierzu wurde der Austrag von Unat aus einem schwach vererzten Urangestein (2.31 %) in Batchversuchen untersucht. Diese Versuche wurden mit 8, 10 oder 40 g/L Gestein und Leitungs- bzw. Mineralwasser durchgeführt. Zum Vergleich wurden parallele Standversuche in deionisiertem Wasser, 0,1 M Na2CO3 und 0,1 M H2SO4 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine Begünstigung der Uranfreisetzung in Anwesenheit von Carbonat (gelöst oder in-situ durch Dolomitauflösung entstanden), während die Rolle des Pyrits auf die Freisetzung deutlich komplexer ist. Das Erreichen eines Gleichgewichtszustands kann unter Umständen durch sorptive Einflüsse verzögert werden.

The effects of carbonate concentration and the presence of iron hydroxide phases on uranium release into the environment were investigated under oxic conditions and in the pH range from 6 to 9. For this purpose not-shaken batch experiments were conducted with a constant amount (8, 10 or 40 g/L) of a uranium bearing rock and different types of water (deionised, tap and mineral water). For comparison parallel experiments were conducted with 0.1 M Na2CO3 and 0.1 M H2SO4. The use of dolomite confirmed the favourable role of carbonate bearing minerals for U transport while the presence of pyrite on Uranium mobilisation was shown to be considerably more complex. This study shows that the approach of equilibrium conditions can be strongly delayed by sorption processes.