Untersuchungen zu Bindungsformen von Molybdän in Stahlwerksschlacken und zum Sorptionsverhalten von Böden gegenüber Molybdän. Schlussbericht. Bewilligungszeitraum: 01.12.2008 - 31.05.2011
(Deutsch)
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Ziel des Forschungsvorhabens war es, näheres über das Verhalten von Molybdän in Stahlwerksschlacken zu erfahren um abschätzen zu können, ob Auswirkungen auf Boden, Grund- und Oberflächenwasser bei Verwendung als Straßenbaustoff zu erwarten sind. Vor diesem Hintergrund wurden 6 Böden und 6 Stahlwerksschlacken ausgewählt. Da teilweise gezielt nach Schlacken mit hoher Molybdänauslaugung gesucht wurde, sind sie nicht als "typisch" anzusehen. An den SWS wurden sowohl das kurzzeitige als auch das langfristige Auslaugverhalten geprüft und Abhängigkeiten von Art und Dauer der Auslaugung, dem Feststoffgehalt, dem pH-Wert sowie der Korngröße untersucht. Mit zwei ausgewählten Schlacken (LD- und Elektroofenschlacke) und den Böden "kalkhaltiger Löß" und "Sand, unverwittert" wurden Langzeituntersuchungen im Labor (Sprühlysimeter) und im halbtechnischen Maßstab (Fässer) durchgeführt. In Zusammenarbeit mit dem Geographischen Institut der Universität zu Köln wurden Sorptionsversuche und Modellierungen zum Molybdäntransport durchgeführt. Auch die ökotoxikologische Verträglichkeit ausgewählter Stahlwerksschlacken in Bezug auf verschiedene Organismen wurde untersucht und ergab keinerlei Hinweise auf negative Effekte. Die Ergebnisse zeigen, dass das Auslaugverhalten von Molybdän ein komplexes Zusammenspiel von vielen Faktoren ist. So beeinflussen sowohl die chemische Zusammensetzung der Schlacke als auch Sorptionsreaktionen und Ausfällungen von sekundären Phasen die Molybdänkonzentration in der Lösung. Die stärkste Auslaugung erfolgt bei pH-Werten von 6 bis 8, während bei pH = 4 die Konzentrationen in der Lösung gegen null gehen, was wahrscheinlich entweder auf eine starke Sorption an Eisenhydroxide oder auf eine Ausfällung von Fe2(MoO4)3 zurückzuführen ist. Die Sorptionsversuche ergaben, dass der pH-Wert die wichtigste Steuergröße ist. Die stärkste Rückhaltung von Molybdän fand bei den sauren Böden, mit pH-Werten im Bereich von 4, statt. Weitere die Sorption beeinflussende Parameter sind Gehalte an dithionit- und oxalatlöslichem Eisen, Karbonatgehalt sowie der Gehalt an organischem Kohlenstoff.
Untersuchungen zu Bindungsformen von Molybdän in Stahlwerksschlacken und zum Sorptionsverhalten von Böden gegenüber Molybdän. Schlussbericht. Bewilligungszeitraum: 01.12.2008 - 31.05.2011