bélyegkép|jobbra|300px|A vastól a bauxit is vörös. A vasásványok közül a hematit és a goethit nem vesz részt a kémiai folyamatokban és mint oldhatatlan maradék a vörösiszapba kerül. (Gánt, Magyarország) A vörösiszap a timföldgyártás során keletkezett melléktermék. Lehet veszélyes vagy nem veszélyes kategóriába sorolt hulladék, aszerint hogy mekkora a lúgossága. A két fő veszélyforrás: a lúgosság és a finom szemcseméret. Lúgosság miatti káros hatások jelentkezhetnek, a felhasználástól függően.
Bár a magyar szabályozás 2002. január 1. előtt kizárólag veszélyes hulladékként kezelte a vörösiszapot, később minősíthető volt nem veszélyes hulladéknak is, az alkalmazott technológia függvényében. Itt a mulasztás a törvénykezés oldaláról is megállapítható.
A legtöbb vörösiszap tartalmaz valamennyi fém szennyezőt, de ez elmarad a veszélyességi jellemzőktől. Sőt a legtöbb fém a vörösiszapban megadott koncentrációja elmarad a hazai talajokban mérhető átlagértékektől. Szemcsemérete miatt veszélyes, kiporzást okozhat, emiatt nedvesen vagy takaróréteg alatt kell tárolni. Ha a por lúgos, annak szem- és bőrirritáló, valamint maró hatásával kell számolnunk. Belégzéssel a légcsőbe és tüdőbe jutva is jelentkezhet a lúg irritáló és maró hatása.
Létrejötte
A timföldet bauxitból állítják elő. A nyersanyagot porrá őrlik, majd nátrium-hidroxiddal (erős lúg) nagy nyomáson, 150–180 °C-on főzik. A gőz elengedése után a vizes szuszpenziót vízzel kétszeresére hígítják, majd ülepítőbe töltik. A vizes oldatot a kikeverő medencébe juttatják. A vízoldható nátrium-aluminátot vízzel elhidrolizálják alumínium-hidroxiddá, a keletkező nátrium-hidroxidot újra felhasználják. Egy tonna timföld előállításakor 1,5-2 tonna vörösiszap keletkezik.
Minden, a vízben nem oldódó komponens visszamarad. Mivel a vas-oxid (ferri-oxid) vörösesbarna, erősen színező anyag, ezért nevezik a visszamaradó, vízben nem oldható zagyot vörösiszapnak. Ezt ülepítő berendezésben választják le, majd eltávolítják. Mosóvízzel lehetőleg minél több nátrium-hidroxidot öblítenek ki belőle, hogy a visszanyert lúgot újra felhasználhassák.
A nátrium-hidroxiddal (marónátronnal) ki nem oldott maradék szilárd anyag erősen lúgos marad; pH-ja általában 10–11 közötti, a 12-t ritkán éri el. A pH ennél nagyobb értékei egyértelműen arra utalnak, hogy a vörösiszapot nem mosták át a szokásoknak megfelelően a nátrium-hidroxid visszanyerése és hasznosítása érdekében. Eredeti nedvességtartalma 40–45%; ebben az állapotában még szivattyúzható; így locsolják ki a tározó részmedencéibe (az ún. kazettákba). Víztartalmát hosszú ideig nem veszíti el, emiatt a plasztikussági határ közeli vagy a feletti állapotban van, folyósodásra hajlamos, és a meggyengült gátszakaszokon csuszamlások vagy rogyások esetén az esővízzel feldúsított zagy akár nagyobb távolságra is kifolyhat a tárolótérből.
A szárított vörösiszap normális összetétele: izzítási veszteség: 10% vas-oxid 24-45% alumínium-oxid 15–28% titán-dioxid 3–11% szilícium-dioxid 5–20% nátrium-oxid 5–12% kalcium-oxid 1–3%
1% alatti mennyiségben gallium-, vanádium és ritkaföldfém-oxidok is találhatók benne. A vörösiszap radioaktivitása mintegy 10–20-szorosa a talajok átlagának,Viczián István: Az almásfüzitői vörösiszap-zagytározók környezetgeomorfológiai viszonyai ekképpen alacsony aktivitása miatt a sugárzás veszélye elhanyagolható.Mar a vörösiszap, mint a hipó – Index, 2010. október 4.
Mivel a bauxit összetétele meglehetősen változékony, az egyes lelőhelyekről származó, külön tározókban, kazettákban felhalmozott vörösiszap összetétele jelentősen eltérhet a fentebb megadott irányadó értékektől. Erdélyben például előfordul 68% vasoxid-tartalmú vörösiszap is.
A vörösiszap összetétele
Az almásfüzitői vörösiszap jellemzői alapján nem veszélyes hulladék. talajjavító hatása: Lúgossága miatt alkalmas lehet talajjavításra, tápanyagpótlásra. A lúgosság befolyásolhatja a talaj ionmegkötő és ioncserélő képességét.Feigl, V., Uzinger, N., Gruiz, K. (2009) Chemical stabilisation of toxic metals in soil microcosms, Land Contamination and Reclamation, 17 (3–4), 483–494.
Speciális tápanyagpótlásra is alkalmas, a cukorrépa nátrium tartalmát pótolhatja.Sodium and Rubidium as Possible Nutrients for Sugar Beet Plants A. M. El-Sheikh1, A. Ulrich, and T. C. Broyer, Department of Soils and Plant Nutrition, University of California, Berkeley, California 94720, 1967.
Ugyanígy a borsó-félék vas tartalmát is pótolhatja.Nenova, V.: GROWTH AND MINERAL CONCENTRATIONS OF PEA PLANTS UNDER DIFFERENT SALINITY LEVELS AND IRON SUPPLY, Gen. Appl. Plant PhysioloSgalyin, 2008, Special Issue, 34 (3-4), 189-202.
Lúgossága és reológiai tulajdonságai miatt elvileg alkalmas lehet termesztőközeg előállítására. Vörösiszaphoz kevert pernyével és szerves anyagokkal termesztőközeg is előállítható.National Geographic (magyar)
A vörösiszap növeli a foszfor visszatartást a homokos talajokban.R. N. Summers, N. R. Guise and D. D. Smirk: Bauxite residue (red mud) increases phosphorus retention in sandy soil catchments in Western Australia, Nutrient Cycling in Agroecosystems, Volume 34, Number 1, 85-94, 1993.
Szemcsemérete és tixotróp tulajdonsága révén alkalmas lehet talajlazításra, befolyásolhatja a talaj textúráját.
Alkalmas lehet kémiai stabilizálásra, azaz szennyezőanyagok megkötésére. Csökkenti ugyanis a fémek mozgékonyságát fémmel szennyezett talajoknál.
Bayer-féle körfolyamat right|140px|thumb|Bayer-féle körfolyamat ábrája Karl Joseph Bayer 1892-ben szabadalmaztatta a bauxit nátronlúgos feltárását. Jelenleg a világ timföldtermelésének 90%-át a Bayer-eljárással állítják elő. A Bayer-eljárás során felhasznált lúgot a gazdaságosabb műveletvégzés érdekében körfolyamat-szerűen alkalmazzák.Némethné Pál Katalin, Németh Imre: A magyar alumíniumipar versenyképességét befolyásoló tényezők
Bauxit törése, aprítása Beállítás Kovasavtalanítás Feltárás Vörösiszap elválasztása Kikeverés Kalcinálás
A timföldgyárakban alkalmazott Bayer-féle körfolyamat vagy röviden Bayer-eljárásTimföldgyártás – Bayer-eljárás azon alapul, hogy a bauxitércben lévő alumínium-oxid hidrátok oldhatósága lúgoldatokban a hőmérséklet és a lúgkoncentráció függvényében nagymértékben változik. Az eljárás részfolyamata a „feltárás”, melynek lényege, hogy a megőrölt bauxitból katalizátor jelenlétében, nátronlúggal, magas hőfokon kioldják annak alumíniumtartalmát, majd a lehűtött, ülepített oldatból a „kikeverés” folyamatában alumínium-hidroxidot kristályosítanak és „bepárlással” marónátront nyernek vissza. A bauxitércből visszamaradó egyéb ásványok elegye erősen lúggal szennyezett veszélyes hulladék. Ez a vörösiszap, aminek elhelyezése speciális tárolót igényel.
Felhasználási lehetőségek Gruiz Katalin: Almásfüzitői vörösiszap
Építőipari hasznosítás, építőanyagkénti hasznosítás Cementgyártás Aggregátorok előállítása téglagyártás adalékanyaga Geopolimerek, alumíniumszilikát alapú geopolimerek a cement kiváltására: Si-Ol-Al-O-Si-O – váz
Vegyipari felhasználás Katalizátorok Szorbensek Kerámia Bevonat Műanyagok Pigmentek gyártása
Környezettechnológia Szennyvíz és más elfolyó vizek kezelése Savas bányavizek kezelése Szennyezett talaj kezelése Savas füstgázok és véggázok kezelése: SO2 elnyeletés lúgos vörösiszapban semlegesítés céljából, CO2 elnyeletés lúgos vörösiszapban: karbonizáció semlegesítés és szilárdságjavítás
Agráripari felhasználás Általános talajadalék Talajok pH-normalizálása Foszforháztartás javítás, foszforvisszatartás Szennyezett talajokra Bórhiány pótlására
Fémipar, fémfeldolgozás Fémvisszanyerés, kinyerés vörösiszapból Acélgyártás Mikrokomponensek kinyerése
Bánvölgyi György és Tran Minh Huan összefoglalása alapján Kolontár-jelentés, (125. p.) savanyú talajok javítása; nehézfémek megkötése a talajban; tápanyagok, mint foszfor megtartása mezőgazdasági talajokban; kerámiák (csempe és padlólap) gyártása; téglagyártás; útépítésnél; különösen a vörösiszap durva frakciója összetevő a cementiparban; adalékanyagként vaskohászatban; töltőanyag a gumi- és műanyagiparban; pigment a festékgyártásban; füstgázok CO2, illetve SO2 tartalmának megkötésére adszorbensek és katalizátorok gyártása során nyersanyag víz- és szennyvízkezelésre szolgáló szerek nyersanyaga
Környezetkárosító hatása Magas NaOH-tartalma miatt lúgos kémhatású, veszélyes hulladék. Ha a természetbe kerül, akkor a lúgnak önmagában nincs hosszú távú környezeti hatása, mivel a víz felhígítja, viszont addig maró hatása kipusztítja a növényzet egy részét. Az iszap nehézfém-tartalma (ólom, higany, arzén, kadmium, tallium) nem túl jelentős, az iszap nem mérgező. Éppen ellenkezőleg: bányászati-nehézipari hulladékokkal szennyezett talajok vizsgálata igazolta, hogy a vörösiszap hozzáadása jelentősen csökkenti a nehézfémek fölvehetőségét: a vörösiszap ezen anyagok jelenleg ismert egyik leghatékonyabb stabilizáló szere. A felszíni, illetve felszín alatti vizekbe jutva a vörösiszapból kioldódó nátrium-hidroxid jelentősen károsíthatja azok élővilágát; nagyobb mennyiségben tömeges halpusztulást okozhat. Radioaktív hatása mérsékelt (a normál talajénak 10–20-szorosa); gyakorlatilag veszélytelen.
Keletkezése Magyarországon
Magyarországon a vörösiszapot nem dolgozzák fel, csak tárolják. Az óriási tározók környezeti kockázata igen nagy, ezért az anyagot szigorú szabályok szerint kell tárolni. Tudjon meg mindent a vörösiszapról! – Hírszerző, 2010. október 4.
A Bayer-féle timföldgyártás kikerülhetetlen mellékterméke a sok vörösiszap. Az évtizedek alatt összesen 55 millió tonna vörösiszap halmozódott fel a zagytározókban szerte az országban; ez Magyarországon a legnagyobb tömegben előforduló veszélyes hulladék.
Bauxitbányák Gánt
Alumíniumgyárak Az Ajkai TimföldgyárAz alumíniumipari vertikum a jövőben – Hungamosz.hu 1997-ben került az új tulajdonoshoz. Az 1997-et megelőző 55 év alatt több mint 10 millió tonna vörösiszap halmozódott fel az erre kialakított tározókban. A telephelyet Veszprém megyében, Ajka délnyugati részén, közvetlenül a Székesfehérvár-Szombathely vasútvonal északi oldalán, a város külterületén építették fel. Déli határa a vasútvonal, aminek túloldalán a Bakonyi Erőmű Rt. salakpernye hányója és néhány lakóház áll. Keleti szomszédja a Bakonyi Erőmű Rt. telephelye, déli irányba mezőgazdasági területek vannak, nyugatnak pedig a vörösiszap kazetták. A vörösiszap kazettákon túl 1 km-rel Kolontár, dél felé 1,7 km-nyire Padragkút falu található. A telephelyből 62,258 ha az üzemi terület, 174,3 ha pedig vörösiszap tároló.
Mosonmagyaróvári Timföld- és Műkorundgyár Zrt. (MOTIM) - a timföldgyártást, annak gazdaságtalansága miatt 2002. május 28-án leállították, a timföldgyár területén egy 200 ezer köbméter befogadóképességű hulladéklerakó épült fel.Gyurcsány és a szeméthegyek Almásfüzitői Timföldgyár (ma már nem működik)
Vörösiszap zagytározók Magyarországon Magyarországon több helyen is tárolnak az ajkai tározókban tárolt, hasonlóan veszélyes hulladéknak minősülő, vörösiszapot.
HelyLeírásAjka mellett (nyitott)Az Ajkai Timföldgyár 10 tározójában 50 millió köbméter szürke- és 30 millió köbméter vörösiszapot tárolnak.Almásfüzitő 85%-ban rekultivált (zárt)Az egykori Almásfüzitői Timföldgyár 200 hektáros területen elterülő zagytározói közvetlenül a Duna mellett találhatók, és hét kazettában összesen 12 millió köbméter hulladékot tartalmaznak.