Anwendungspotential des Rohstoffs Allophan aus Ecuador
Land / Region: Ecuador
Projektanfang: 01.01.2003
Projektende: 05.05.2011
Projektstand: 05.05.2011
Im westlichen Ecuador im Bereich der ‚Costa’ treten oberflächennah in einem Gebiet von mehreren 100 km2 allophanreiche Tone mit Mächtigkeiten über 5 m auf.
Die Allophangehalte liegen durchschnittlich bei 50-60 Gewichtsprozent. Lokal können Gehalte von bis zu 80 Gewichtsprozenten vorkommen. Derart hohe Anteile dieses speziellen Tonminerals sowie Mächtigkeiten über 5 m sind generell äußerst selten. Das ecuadorianische allophanhaltige Material kann als ‚special clay’-Vorkommen bezeichnet werden. Als Nebenbestandteile treten Feldspat, Hornblende, Magnetit, Cristobalit, Gibbsit sowie die Tonminerale Halloysit und Imogolit auf.
Ziel des Projektes war es, die Anwendbarkeit des Allophanmaterials aus Ecuador in verschieden Bereichen zu untersuchen und zu bewerten.
Das Anwendungspotenzial basiert dabei auf folgenden Eigenschaften:
- geringe Kristallitgrößen (Allophan: 30-50 Å)
- hohe spezifische Oberflächen (mittels BET-Methode (Stickstoff) ohne spezielle Vorbehandlung: 300 - 350 m2/g)
- ausgesprochene Mikroporosität (1-2 Å)
hohes Adsorptionsvermögen für organische Substanzen
Generell handelt es sich um einen natürlichen Rohstoff, dessen Eigenschaften teilweise synthetischen Zeolithen entsprechen. Aufgrund kostengünstiger Produktion (ausschließlich Abbau, Trocknung, Mahlung oder Granulierung) ist dieses Geomaterial für unterschiedliche Applikationen geeignet.
Das Anwendungspotenzial für die Produktion von Biodiesel wurde gezeigt. Ebenso wurde eine große Fluoradsorptionskapazität festgestellt, die existierenden Fluorid-Adsorber auf Apatitbasis sind allerdings nicht schlechter. Allophan adsorbiert zudem Phosphat und Arsenat, als Arsenatadsorber sind Fe-Hydroxide aber selektiver. Stichprobenartige Tests indizieren ein großes Potential als Dioxinadsorber aus Rauchgasströmen, hier müssten aber weitere, systematische Tests durchgeführt werden.
Die Ergebnisse wurden im Rahmen einer Dissertation und den unten aufgeführten Publikationen zusammengefasst.
Literatur:
- Kaufhold, S., Kaufhold, A., Jahn, R., Brito, S., Dohrmann, R., Hoffmann, R., Gliemann, H., Weidler, P., Frechen, M. 2009. A new massive deposit of allophane raw material in Ecuador. Clays and Clay Minerals, 57, 72-81
- Kaufhold, S., Ufer, K., Kaufhold, A., Stucki, J., Anastácio, A., Jahn, R., Dohrmann, R. (2010) Quantification of allophane clay from Ecuador. – Clays and Clay Minerals, Vol. 58, No. 5, 707–716.
- Kaufhold, S., Dohrmann, R., Abidin, Z., Henmi, T., Matsue, N., Eichinger, L., Kaufhold, A., Jahn, R. (2010) Fluoride adsorption on allophane. – Applied Clay Science, 50, 25 – 33.
- Sohling, U., Ruf, F., Condemarin, R., Kaufhold, S. 2009. Aufreinigung von Biodiesel mittels Allophan und/oder Imogolit. Patent DE 10 2007 059 620 A1 / Purification of biodiesel by means of allophane and/or imogolite. WO2009074307 (A2)
Partner:
- Martin-Luther Universität Halle Wittenberg, Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung, Professor Dr.-Ing. habil. Reinhold Jahn