Rotschlamm und Rotschlammdeponien

 10/06/2009 

Jörg H. Schäfer

Khả năng xử lý bằng cách khu trú chất thải bùn đỏ.

 

Bauxit ist ein Erz, in dem Aluminiumverbindungen stark konzentriert vorliegen. Diese Anreicherungen machen Bauxit als Rohstoff für die Aluminiumge-winnung nutzbar. Für die Herstellung von Primär-aluminium wird in Aluminiumoxidwerken aus dem Bauxit die Aluminiumkomponente chemisch mit Natronlauge herausgelöst. Es entsteht Aluminium-oxid. Dabei fällt Rotschlamm an, in dem sich die ursprünglich natürlich vorhandenen Bestandteile des Bauxits - also die Erzrückstände - mit einem Restgehalt an Alkali wiederfinden. Der hohe Gehalt an Eisenverbindungen verleiht ihm seine charakte-ristische rote Farbe. Die Menge des anfallenden Rotschlammes ist von dem Aluminiumgehalt des Bauxits abhängig. Bauxiterze mit einem hohen Aluminiumanteil verursachen weniger Erzrück-stände als Bauxiterze mit einem niedrigeren Alumi-niumgehalt (Bild 1).

Bild1: Aus dem Bauxit wird Aluminiumoxid für die Weiterverarbeitung zu Aluminium herausge-löst. Das natürliche minarlische Gemenge wird deponiert.

Rotschlamm wird deponiert. Optimale Bedingungen für die Entsorgung werden durch die weitestgehen-de Trennung der Erzrückstände von der Natronlau-ge geschaffen. Das wirkt sich in zweierlei Hinsicht positiv aus:

-> Die Natronlauge kann im Sinne einer effizienten Kreislaufwirtschaft wiederverwendet werden.

-> Die Erzrückstände enthalten, abgesehen vom Restalkaligehalt, keine weiteren industriellen Zusätze.

Daher ist Rotschlamm auch kein Sondermüll und kann umweltneutral deponiert werden.

In Deutschland wird der Schlamm über ein Rohr-system auf eine industrieeigene Deponie gepumpt und abgelagert. Die nach der Sedimentation zu-rückbleibende Natronlauge wird wieder in den Pro-duktionsprozess zurückgeführt. Die Deponie ist durch natürliche Schichten gegen den Untergrund abgedichtet. Über Grundwasserbrunnen, die mehr-mals im Jahr beprobt werden, wird kontrolliert, ob Stoffe aus der Deponie ins Grundwasser gelangen. Regenwasser wird abgepumpt und über eine Ab-wasserreinigungsanlage geleitet.

Der Bedarf an Aluminiumoxid in Deutschland kann durch die heimische Produktion nicht gedeckt wer-den. Daher wird Aluminiumoxid auch importiert. Mit über 50 Prozent ist Jamaika der wichtigste Alumi-niumoxidlieferant Deutschlands und gleichzeitig der viertgrößte Oxidproduzent in der Welt.

In Jamaika werden die Erzrückstände von der Nat-ronlauge getrennt. Die Natronlauge wird im Kreis-lauf geführt. Die Deponien sind mit natürlichen Schichten gegen den Untergrund abgedichtet. Bei neuen Verfahren werden dem Rotschlamm schon im Oxidwerk Bindemittel zugesetzt, um seine Komprimierung und Trocknung zu beschleunigen und eine möglichst schnelle Verfestigung zu erzie-len. Wegen des tropischen Klimas auf Jamaika geht der Trocknungsprozess relativ schnell vonstatten. Die Natronlauge wird an tiefer gelegenen Stellen der Deponie gesammelt und in Becken abgeleitet (Bild 2). Die Lauge wird erneut im Oxidwerk zur Auswaschung von Rotschlamm eingesetzt. In der Nähe der Oxidwerke und Rotschlammdeponien

Bild 2: Sammlung von Natronlauge werden regelmäßig Proben des Oberflächen- und Grundwassers genommen und auf den pH-Gehalt sowie auf Natrium-, Kalzium- und Chloridwerte hin untersucht.

Nach Erreichen ihrer Kapazitätsgrenzen, sind Rot-schlammdeponien rekultivierbar. Dazu ist eine Vorbehandlung des Rotschlammes mit Gips erfor-derlich, um den pH-Wert der Deponien zu reduzie-ren. Für eine Rekultivierung in Weideland ist es erforderlich, Mutterboden aufzutragen.

Die Rekultivierung von Rotschlammdeponien ist mit ausgewählten Gräsern auch ohne Mutterboden möglich. Hierzu werden Forschungsprojekte durch-geführt, in denen Pflanzen unterschiedlicher Her-kunft auf Versuchsfeldern auf ihre Eignung für die vorgesehene Anwendung getestet werden (Bild 3). Gute Ergebnisse wurden in Brasilien auch beim Einsatz von Asche statt Mutterboden erzielt. Hier-durch entfällt zusätzlich die Deponierung der Asche aus dem Oxidationsprozess.

Rotschlamm besteht aus den natürlichen Erzrück-ständen des Bauxits und hat noch geringe Spuren an Restalkalität. Rotschlamm kann daher umwelt-neutral - auch nach den strengen Anforderungen der deutschen Gesetzgebung - deponiert werden. Die Natronlauge wird im Sinne einer effizienten Kreislaufwirtschaft wiederverwendet. Rotschlamm-deponien können in Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen klimatischen Voraussetzungen rekultiviert werden.

Bild 3: Versuchsfelder für eine Rekultivierung ohne Mutterboden

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Stand: Februar 2006

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