In diesem Forschungsvorhaben wurde die Einbindung von Schwermetallen aus Industrie-Abfallstoffen im Verziegelungsprozess untersucht. Es konnte der Einbau der Elemente Vanadium, Chrom, Kupfer und Blei beim Tempern von Ton-Ausgangsmaterial genauestens verfolgt und kristallchemisch charakterisiert werden. Vor allem bei Gegenwart von Vanadium ergibt sich im Vergleich zum normalen Ziegel eine völlig andere Phasenzusammensetzung mit Cristobalit, Mullit und einem Pseudobrokit. Die Phasenbildung wurde temperaturabhängig mittels Röntgenbeugung charakterisiert und chemisch analytisch mit Hilfe von Röntgenfluoreszenz Analysen und Analytischer Transmissionselektronenmikroskopie (ATEM). Löslichkeitsversuche zum Verhalten der Elemente im gebrannten Produkt ergaben, dass Blei und Kupfer hinreichend immobilisiert werden, während Vanadium weiterhin eine hohe Mobilität aufweist.
Immobilization studies of heavy metals in brick burning processes
The phase reactions of clays doped with heavy metal oxides (V2O5, PbO und CuO) have been studied in the temperature range between RT and 1000°C. The resulting phases mullite, cristobalite, and pseudobrookite were analyzed and quantified by X-ray diffraction methods and X-ray fluorescence spectroscopy. Mobilization data from leaching experiments indicated that Pb and Cu were sufficiently immobilized during the annealing processes whereas vanadium showed a high mobility depending on the annealing temperature. (Eur. J. Mineral. 13 (2001) 611-619; Environmental Geol. 41 (2001) 297-304). Finally, the crystallization of cristobalite and tridymite was studied in the presence of vanadium (Eur. J. Mineral. 12 (2000) 615-624).