Bildungsprozesse nanokristalliner Zeolithe aus mineralischen Reststoffen bei kurzer Reaktionszeit unter hochalkalischen Niedertemperaturbedingungen

• Antragsteller: Professor Dr. Josef-Christian Buhl
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 191172577

Industrielle Reststoffe wie Schlacken, Aschen, Filterrückstände usw. sind in vielen Fällen geeignete Materialien zur Herstellung neuer Wertstoffe, wie z.B. Zeolithe. Dabei werden meistens hydrothermale Synthesen unter erheblichem Energie- und Zeitaufwand eingesetzt. Kaum untersucht ist dagegen die frühe Phase des Reaktionsprozesses im Niedertemperaturbereich bei hoher Alkalinität. Am Beispiel der Bildung nanokristalliner Zeolithe aus mineralischen Reststoffen ist daher geplant, den Mechanismus und die Kinetik der Phasenbildung unter Einsatz der hochalkalischen Niedertemperaturbehandlung (Tmax. = 60 °C, NaOH-Konz. > 8 M) zu untersuchen. Eingesetzt werden Papieraschen der Verbrennung von Papierschlamm der Altpapieraufbereitung und Filterrückstände der Wasseraufbereitung aus der Produktion von Kieselsäuren, Zeolithen und Silanen. Ein beträchtlicher Teil dieser Reststoffe wird gegenwärtig nur zur Deponierung entsorgt. Die Prozesscharakterisierung erfolgt anhand kinetischer Synthesereihen und chemischer, röntgenographischer, spektroskopischer und elektronenmikroskopischer Analysen. Produkteigenschaften wie thermische Stabilität und H2O / N2- Adsorption werden ermittelt. Neben dem Erkenntnisgewinn zur Frühphase des hochalkalischen Niedertemperatur-Umsatzes (Gelbildung, Polymerisation und Nanokristallisation), besitzen die Arbeiten Modellcharakter für neue Ansätze des Reststoff-Recycling bei niedrigstem Energie- und Zeitaufwand.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen