EURO-ECO 2009 Hanover 3 - 4 Dezember 2009	Environmental, Engineering - Economic and Legal Aspects for Sustainable Living
	European Academy of Natural Sciences, Hanover European Scientific Society, Hanover University of Bremen, Bremen

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In der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts wurde in der Sowjetunion eine Verarbeitung der Apatit-Nephelin Erze unter industriellen Bedingungen entwickelt und durchgeführt.

Der Hauptzweck der Technologie ist die Herstellung von mineralischen Düngemitteln. Bei der Erzanreichung bilden sich zwei Konzentrate - Apatit und Nephelin. Das Apatit-Konzentrat wird für die Herstellung von mineralischen Düngemitteln und Fmoride verwendet, dabei entstehen industrielle Abfälle - Phosphatgips oder Phosphathalbhydrat. Aus Nephelin-Konzentrat werden Aluminiumoxid, Soda und andere Erzeugnisse gewonnen, als Abfall gilt Nephelinschlamm, der hauptsächlich aus Calziumorthosilikat besteht.

Das ultimative Ziel der Technologieentwicklung war die komplexe (Abfallfreie) Verarbeitung des Apatit-Nephelin Gesteins. Bis jetzt wurde dieses Ziel aus zwei Gründen nicht erreicht.

Das Recycling von Industrieabfällen ist oft mit zusätzlichen Kosten für Trocknung, Bereicherung u. a., die nicht von der Regierung der RF finanziell unterstütz werden, verbunden.

Es wurden große Industrieunternehmen entwickelt und gebaut, die bis zu 4 – 7 Millionen Tonnen Abfälle pro Jahr produzieren, was auch deren Aufbereitung erschwert. Viel versprechende Verwendung als Rohstoff für die Herstellung von Baustoffen für verschiedene Zwecke - Bindemittel, Trockenmischungen, Mörtel u. a. hat die Verarbeitung von Nephelin Schlamm und Phosphorgips.

Nephelin Schlamm wird auch als Rohstoff für die Herstellung von Portlandzement verwendet.

Seine Verwendung kann erweitert werden, weil er auch ein hydraulisches Bindemittel ist.

Aus Nephelin Schlamm können hydraulische Bindemittel (Zement Nephelin), Luft-Bindemittel (gipsschlammige), Baumaterialien u. a. hergestellt werden [P. I. Bozhenov, V. I. Kovalerova “Nephelin Schlamme“, Strojisdat L. N. 1966].

Die Aufbereitung von Phosphotit und Phosphorhalbhydrat erfordert zusätzlichen Brennstoffverbrauch zur Trocknung des feuchten Industrieabfalls. Die Feuchtigkeit von Naturgips ist in der Regel nicht höher als 10%, bei phosphorhaltigem Gips kann die Feuchtigkeit bis zu 30% der Masse des trockenen Abfalls erreichen.

Um Baumaterialien zu bekommen, die mit ähnlichen aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Produkten konkurrenzfähig sind, müssen energiesparende Technologien entwickelt und umgesetzt werden.

Eine viel versprechende Richtung stellt die mechanisch-chemische Aktivierung (MCA) von Phosphorgips und Phosphorhalbhydrat dar, die die Operation der thermischen Behandlung (Trocknen, Rösten) ausschließen lässt. Der feuchte Abfall wird mit Aktivierungsstoffen vermischt und unter Druck verarbeitet (Läufer, Presse u. a.).

Bei einer anderen Option der Verarbeitung wird der Aktivierungsstoff durch eine chemische Reaktion mit mechanischer Beschleunigung freigesetzt. Mechanisch-chemische Aktivierung von Phosphorhalbhydraten lässt solche Prozesse wie Flüssigkeitsabfuhr und Härtung beschleunigen und damit die Herstellung von Gipsbauprodukten (Platten, Blöcke u. a.) ermöglichen. Der Phosphorgips bildet nach der Behandlung ein Kunststein (bindende Kontaktkondensationshärtung).

Die industrielle Umsetzung von MCA-Technologie ermöglicht es Gips Bauprodukte mit relativ niedrigen Herstellungskosten zu bekommen und wird in der Zukunft zur Erfüllung von komplexer (abfallfreier) Verarbeitung der Apatit-Nephelin Erze beitragen.