Geochemie und Mineralogie der Platingruppenelemente in Primärvererzungen

Land / Region: Great Dyke, Simbabwe

Projektanfang: 01.01.1997

Projektende: 31.12.2007

Projektstand: 01.03.2007

Karte Great Dyke mit Minen Quelle: BGR

Warum Platinmetalle ?

Die Platinmetalle (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) sind seltene Edelmetalle, die auf der Erde nur an wenigen Stellen in abbauwürdiger Konzentration in Lagerstätten vorkommen. Die Platinmetalle (= PGE = platinum-group elements) sind strategische Metalle, da über 90% der Weltproduktion von etwa 500 t PGE aus nur zwei Ländern, nämlich Südafrika und Russland, stammt. Haupteinsatzgebiete der Platinmetalle sind Katalysatoren, die in Automobilen und in der Petrochemie zum Einsatz kommen, die Schmuckindustrie, Zahnmedizin, Elektronik und Glasindustrie. Potenziell wird die neue Brennstoffzellentechnologie große Mengen an Platin benötigen. Die Bedeutung der Platinmetalle besonders für die deutsche Industrie zeigt sich auch darin, dass die Bundesrepublik Deutschland im Jahre 2005 gut 17% der Weltproduktion der Platinmetalle verbrauchte.

Die Ziele der Forschungsarbeiten auf dem Sektor der Platinmetalle liegen darin, die Rohstoffbasis dadurch zu erweitern, dass einerseits neue, konventionelle und unkonventionelle Mineralisationen aufgezeigt werden, und dass andererseits die Metallgewinnung aus bekannten Lagerstätten im Sinne einer nachhaltigen Nutzung optimiert werden. Zum besseren Verständnis der lagerstättenbildenden Prozesse werden zudem Untersuchungen zum Stoffkreislauf der Platinmetalle im Zyklus magmatisch - hydrothermal - hydrisch/exogen durchgeführt.

Beprobung der Main Sulfide Zone unter Tage, Mimosa Mine, Simbabwe Quelle: BGR

Platinmetallvererzungen der Main sulfide Zone ( MSZ) des Great Dyke in Simbabwe:

Die geochemischen Verteilungsmuster der PGE und die Mineralogie der Platinmetalle der sulfidischen Vererzungen der Main Sulfide Zone (MSZ) des Great Dyke in Simbabwe wurden in kompletten Probenprofilen charakterisiert. Die PGE treten überwiegend im basalen Teil der MSZ auf, und zwar in zonierter Form (“offsets“). Die PGE bilden einerseits diskrete PGE (überwiegend Platin-Minerale), und treten andererseits auch in fester Lösung (herausragend: Palladium) besonders in Pentlandit auf, der stets höhere Gehalte an Pd und Rh (bis zu 2236 bzw. 259 ppm) enthält. Die häufigsten PGE sind (Pt, Pd)-Wismut-Telluride, gefolgt von PGE-Sulfiden und -Sulfarseniden. Regional ergeben sich sehr unterschiedliche Verteilungsmuster der PGE innerhalb der MSZ: In der Nordkammer herrschen größere (Pt, Pd)-Wismut-Telluride vor (mittlere Korngrößen um 25 µm), während in der Südkammer PGE-Arsenide und -Sulfarsenide überwiegen (mittlere Korngrößen um 10 µm). Die Befunde der Arbeiten haben Bedeutung sowohl für das metallogenetische Verständnis der Mineralisationen als auch für die metallurgische Gewinnung der Wertmetalle.

Neben den weitgehend abgeschlossenen Arbeiten am Great Dyke in Simbabwe werden Untersuchungen an Platinvererzungen in Südafrika (Bushveld Complex), Tansania (mafisch-ultramafische Intrusionen) und in Marokko (Co-Ni-As Assoziation) durchgeführt.

PGM-Korn (Moncheit) in Kupferkies (cpy), Great Dyke Quelle: BGR

Partner:

• Zimbabwe Geological Survey Department,
• University of Zimbabwe,
• University of Pretoria,
• BHP,
• Delta Gold,
• Zimplats,
• Anglo Platinum