Projekt 10192/01

Untersuchungen zum Reststoff Rotschlamm im Hinblick auf die für eine wirtschaftliche Verwertung erheblichen Fragen der Radioaktivität

Projektträger

RVS Reststoffverwertungs- und Altlastensanierungs gGmbH i. G.
Friedrich-Engels-Str. 1
02991 Lauta
Telefon: 035722/4453

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Zeitraum 1917 bis 1990 wurde im Aluminiumwerk Lauta/Sachsen - ehemals das größte Tonerde- und Aluminiumwerkt Europas - Bauxit zu metallurgischer Tonerde als Ausgangsstoff für die schmelze-lektrolytische Aluminiumgewinnung verarbeitet. Der nach den beiden klassischen großtechnischen Verfahren, dem thermischen und dem Bayer-Verfahren (hydrothermale Technologie) anfallende Verarbeitungsrückstand Braunschlamm bzw. Rotschlamm wurde bis 1972 zu einer Hochhalde aufgefahren und deponiert. Insgesamt werden die Bauxitrückstände auf 10 bis 12 Mio. t geschätzt.
Die Halden stellen eine großflächige Altlast dar, die insbesondere zu einer Schadstoffbelastung des Grundwassers führt. Gleichzeitig ist Rotschlamm ein potentieller Wertstoff, der einer Verwertung zugeführt werden sollte. Dadurch würden natürliche Ressourcen geschont und Flächen von der ökologischen Belastung befreit. Ziel ist die Erstellung eines Katasters rückbaufähiger Partien im Haldenbereich, die Ermittlung der Massen und insbesondere die Analytik der Qualitäten (chemisch, physikalisch und radiologisch) im Hinblick auf eine mögliche stoffliche Wiederverwertung des Materials.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAuf der Basis einer historischen Erkundung werden Bereiche der ca. 70 ha umfassenden Haldenflächen eingegrenzt, in denen Lagerstätten rückbaufähigen Materials zu erwarten sind. Die möglicherweise sofort erschließbaren Haldenbereiche wurden durch systematische Sondierungsarbeiten einer detaillierten Untersuchung unterzogen. Auf der Grundlage von insgesamt 55 Rammkern- sondierungen wurden 3 Haldenbereiche katastermäßig im Detail erfaßt. Aus den Bohrprofilen resultieren Querschnittsproben für die chemische und radiometrische Analyse. Durch die chemische Stoffprüfungen wurden zwei Haldenbereiche als homogene Rotschlamm-Ablagerungen und ein Bereich als Braunschlamm-Lagerstätte identifiziert. Die Vermessung der Bohransatzpunkte nach Lage und Höhe ermöglichte in Verbindung mit den aufgenommenen Schichtenverzeichnissen die modellmäßige Berechnung der Vorräte an gewinnbarem Rotschlamm.
Die Ergebnisse waren insbesondere im Hinblick auf potentielle wirtschaftliche Anwendungsgebiete des Rotschlammes zu bewerten.


Ergebnisse und Diskussion

Zum Projekt liegt der ausführliche Bericht der RVS GmbH vom März 1997 mit den detaillierten Tabellen der Analysendaten vor.

Der Rotschlamm weist - differenziert - eine Radioaktivität in Grenzbereichen zulässiger Werte auf, die u. U. Einsatzbeschränkungen zur Folge hat. Für den Braunschlamm ist auf Grund des niedrigen Radioaktivitätspotentials die Problematik nicht relevant.

Die wirtschaftlich sinnvolle Nutzung von Rot- und Braunschlamm erstreckt sich aus heutiger Sicht auf die Gebiete:
· mineralische Abdichtungen;
· Keramotechnik;
· Gasreinigungsmasse.

Diese Anwendungsgebiete sind im Zusammenhang mit den Ergebnissen der radiologischen Untersuchungen wie folgt zu werten:

· mineralische Abdichtungen:
Auf Grund der erforderlichen Mengen (ggf. bis 50 kt/a) kommt für diesen Einsatzzweck ausschließlich Rotschlamm in Frage.
Dieser wird in reiner Form oder im Gemisch mit anderen tonartigen Materialien ggf. unter Zusatz geringer Mengen Kalk, als Oberflächen- und Basisabdichtung für z. B. Deponien eingesetzt. Denkbar ist auch die Verwendung für Schlitzwände.
In jedem Fall erfolgt die Überdeckung mit anderen Materialien, so daß die Strahlungsproblematik nicht relevant ist.

· Keramotechnik
Für den Einsatz in der Keramotechnik ist insbesondere Rotschlamm geeignet.
Entscheidend sind die Eigenschaften als Rotpigment verbunden mit einer Verbesserung der Brenneigenschaften. Üblicherweise werden zum Gemenge ca. 5 - 10 % Rotschlamm zugegeben.
Bei Berücksichtigung der allgemeinen Schwankungsbreite der natürlichen Radioaktivität von Ziegel- und Klinkerbaustoffen, die bei ca. 30%-rel. liegt, ist zu erwarten, daß selbst ein Zusatz von 10 Ma-% Rotschlamm als Brennhilfsmittel und Rotfarbstoff zu keiner signifikanten Erhöhung der Radon-Exhalation führt.

· Gasreinigungsmasse
Aufgrund seiner Absorbtionseigenschaften (H2S und verwandte Verbindungen) eignet sich Braunschlamm zum Einsatz in der Gasreinigung.


Fazit

Die Qualität der prospektierten Lagerstätten rechtfertigen die Planung einer langfristigen industriellen Nutzung der Reststoffe Rot- bzw. Braunschlamm.
Allerdings erfordert der Einsatz des Rotschlammes insbesondere in der Keramo.- und Ziegelindustrie weitergehende Untersuchungen zur Radon-Exhalation.

Ökologische und wirtschaftliche Effekte sind dabei gegenüber dem sensiblen Thema Radioaktivität verantwortungsbewußt abzuwägen.