Johannese lõputöö teemaks oli mikroelementide mineraloogia ja jaotumine alumiiniumi tootmisel. Uurimistöö käsitles peamiselt selliseid mikroelemente, mida peetakse kriitisteks toormeteks. Teatud tüüpi boksiidid, mis on alumiiniumi tootmise tooraineks, võivad sisaldada koguni viit kriitilist metalli või nende gruppi: kerged ning rasked haruldased muldmetallid (HMM) ehk lantanoidid, skandium (Sc), vanaadium (V) ning gallium (Ga).
Üks töö järeldustest oli, et peaaegu kogu HMM ja Sc mass suundub tööstusprotsessi lõpus boksiidijäätmetesse, mis on tootmise peamine kõrvalprodukt. Seejuures tõuseb nende kontsentratsioon jäätmetes üle kahe korra. Esmakordselt demonstreeriti, et Sc on boksiidis seotud peamiselt rauamineraalidega, mis jäävad tootmise käigus praktiliselt samasse vormi. HMM mineraalid aga muunduvad, kuna boksiiti töödeldakse rõhu all kõrgetemperatuurilise naatriumhüdroksiidi lahusega. Pärast protsessi läbimist sisaldavad HMM mineraalid võrreldes algsete võrdlemisi puhaste vormide (oksiidid ja karbonaadid) asemel aga erineval hulgal titaani, rauda ja naatriumi. Ga ja V käituvad alumiiniumi tootmisel teisiti, nad on osaliselt lahustuvad ning kogunevad ajapikku tööstusprotsessi lahustesse ning väljuvad ringlusest kui on saavutanud lahustes küllastunud kontsentratsiooni. Boksiidijäätmeid tuleb pidada nendesamade kriitiliste elementide tõttu teisesteks toormaterjalideks ning teostatud teadustöö aitab arendada nende komponentide eraldamise tehnoloogiaid.
Pikem ülevaade temaatikast on varasemalt ilmunud Eesti Geoloogi blogis: https://eestigeoloog.ee/kategooriad/teadusgeoloogia/uhe-jaatme-lugu-punane-muda.
Doktoritöö jooksul on ilmunud järgmised teadusartiklid:
1. J. Vind, A. Malfliet, B. Blanpain, P.E. Tsakiridis, A.H. Tkaczyk, V. Vassiliadou, D. Panias, Rare Earth Element Phases in Bauxite Residue. Minerals 8, 77 (2018) https://doi.org/10.3390/min8020077
2. J. Vind, A. Malfliet, C. Bonomi, P. Paiste, I. Sajó, B. Blanpain, A.H. Tkaczyk, V. Vassiliadou, D. Panias, Modes of Occurrences of Scandium in Greek Bauxite and Bauxite Residue, Minerals Engineering 123, 35-48 (2018), https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.04.025.
3. J. Vind, A. Alexandri, V. Vassiliadou, D. Panias, Distribution of selected trace elements in the Bayer process, Metals 8(5), 327 (2018), https://doi.org/10.3390/met8050327
