Schnelle technologische Entwicklungen sind ein Merkmal des modernen Lebens und hängen von der Versorgung mit einer wachsenden Anzahl verschiedener Rohstoffe ab, die von der Europäischen Union als kritisch eingestuft werden. Li, SEE (Seltene Erden Elemente) und Sc sind einige davon und werden auf dem Balkan angereichert, vor allem im Abfallprodukt der Aluminiumproduktion (aus Bauxiterz), dem sogenannten Rotschlamm. Die Europäische Union hat dreißig dieser Rohstoffe als kritisch eingestuft, weil sie für die EU von wirtschaftlicher Bedeutung sind und gleichzeitig Risiken für die Versorgung bergen. Die vorhandenen Explorationsmodelle für primäre und sekundäre Mineralvorkommen dieser Rohstoffe in vielen geologischen Systemen sind äußerst begrenzt. Eines der vielversprechendsten geologischen Systeme ist Bauxiterz und sein Abfallmaterial, der so genannte Rotschlamm.

Bauxit ist ein Gestein mit spezifischer mineralogischer und chemischer Zusammensetzung, das hauptsächlich aus Hydroxiden und Oxyhydroxiden von Aluminium besteht. Obwohl Bauxit traditionell als wichtigstes Aluminiumerz abgebaut wird, konzentrieren sich neuere Forschungen auf Bauxite als potenzielle Quelle für eine Reihe kritischer Metalle, insbesondere Seltene Erden (SEE). Darüber hinaus wird bestätigt, dass das bei der industriellen Verarbeitung von Bauxit (Bayer-Prozess) anfallende Abfallmaterial - das so genannte Tailings-Produkt – eine bis zu zweimal höhere Konzentration an Seltenen Erden aufweist als Bauxit.

Die offene Frage und der Hauptgedanke des Projekts besteht darin, herauszufinden, ob es eine Möglichkeit gibt, diese Materialien zu gewinnen, die sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Aspekte berücksichtigt.

Das Hauptproblem bei der Gewinnung von SEEs besteht darin, einen Weg zu finden, ohne die Umwelt durch Säureauslaugung zu verschmutzen. Andererseits ist Rotschlamm aufgrund seines niedrigen pH-Werts und seiner Zusammensetzung aus sehr kleinen Partikeln (Nano- und Mikropatrikel) bereits ein großes Umweltproblem, weshalb dieses Material in flüssigem Zustand aufbewahrt wird (Seen aus Abfallmaterial).

Das Projekt umfasst zwei Phasen: einen geochemischen und mineralogischen Teil (Bestimmung der mineralischen Zusammensetzung von Bauxit und Rotschlamm und Konzentration der SEE-Phasen) und einen biohydrometallurgischen Teil (Biolaugung von SEE unter Verwendung verschiedener Mikroorganismen).

Die erste Phase wird an der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie, durchgeführt. Unsere neuen ICP-OES- und XRF-Analysen des Rotschlamms zeigen SEE-Konzentrationen von 2066 μg/g im Rotschlamm von Montenegro und 1712,1 μg/g im bosnischen Rotschlamm. Die höchste Konzentration hat Ce (723 - 858 μg/g), vor La (297 - 406 μg/g) und Nd (266 - 313 μg/g). Die Trennung der einzelnen Mineralkörner von Zirkon, Rutil, Monazit und Hämatit wurde für weitere LA-ICP-MS-Analysen vorgenommen, die derzeit durchgeführt werden und die Zusammensetzung des Materials genauer bestimmen werden. Raman-Spektroskopie wurde verwendet, um einzelne Mineralkörner von Schwermineralen und Mineralien, die SEE enthalten, zu bestätigen. Diese Körner sind markiert und werden mit LA-ICP-MS weiter analysiert, um die genaue Konzentration von SEE in jedem Mineral zu erhalten.

Der erste Biolaugungsprozess wurde durchgeführt, wobei die ersten Lösungsergebnisse durch den Einsatz von Bakterien erzielt wurden. In einem weiteren Schritt soll das Restmaterial aus jedem Schritt der Biolaugung mit XRD gemessen werden für die Zusammensetzung und mit SEM, um zu sehen, welche Auswirkungen die Bakterien auf die Morphologie der verschiedenen Mineralien haben.