IPA - Home > Abfallsteckbrief - 1003 Abfälle aus der thermischen Aluminium-Metallurgie, Stand 11.05.2012

Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften

 

 

Schadstoffe

Aluminium

Aluminium kann an der Luft von selbst entzündet. Die Zündbereitschaft hängt von der Partikelgröße und dem Verteilungsgrad ab.

Aluminiumverbindungen

Trockene Abfälle, insbesondere Filterstäube und Krätzen, können Aluminiumverbindungen enthalten, die in Verbindung mit anderen Stoffen oder Wasser ggf. leichtentzündbare bzw. akut toxische Gase (z. B. Ammoniak, Phosphin) erzeugen. In der Praxis maßgebend sind, je nach Herkunftsbereich, Aluminiumcarbid (leichtentzündbar, reizend), Aluminiumfluorid (gesundheitsschädlich), und Aluminiumphosphid (leichtentzündbar, akut toxisch, gewässergefährdend)

Kryolith (Aluminiumtrinatriumhexafluorid) ist als akut toxisch und gewässergefährdend eingestuft. Ein Gefährdungspotenzial ist insbesondere dann gegeben, wenn Kryolithstäube eingeatmet werden.

Organische Schadstoffe

In Abfällen aus der Abgasreinigung (Stäube und Schlämme) können polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und thermische Zersetzungsprodukte auftreten. Viele PAK sind als krebserzeugend eingestuft. Art und Menge der Schadstoffe sind herkunftsspezifisch zu beurteilen. Bei der Primäraluminium-Industrie treten PAK-Emissionen vor allem beim Söderberg-Verfahren auf. Im Prebake-Verfahren entstehen die PAK-Emissionen bereits bei der Herstellung der Elektroden. Bei der Sekundäraluminiumherstellung können PAK Emissionen vor allem durch die thermische Zersetzung von Lacken, Kunststoffen usw. auftreten.

Das Gefährdungspotenzial der thermischen Zersetzungsprodukte hängt von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials (z. B. Anhaftungen von Kunststoffen, Lacken, Öle) und dem Entstehungsprozess ab. Bei der thermischen Vorbehandlung (z. B. Pyrolyse) und der Einschmelzung von organisch belasteten Altaluminiumschrotten (z. B. Anhaftungen von Kunststoffen, Lacken, Ölen) ist mit der Entstehung von thermischen Zersetzungsprodukten zu rechnen, deren Gefährdungspotenzial mit dem Summenparameter Gesamt-Kohlenstoff nur unzureichend erfasst wird. Je nach Ausgangsmaterial und Entstehungsprozess sind spezifische Untersuchungen auf krebserzeugende Stoffe erforderlich, z. B. auf PCDD/TCDD.

Abfälle aus der Kühlwasserbehandlung (Abfallschlüssel 100327*) enthalten Mineralöl-Kohlenwasserstoffe. Sie sind als gewässergefährdend eingestuft.

 

Gefährliche Eigenschaften

Gefährliche Abfälle sind in der Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet. Von ihnen wird angenommen, dass sie mindestens eine gefahrenrelevante Eigenschaft nach Anhang III der Richtlinie 2008/98/EG besitzen. Einige Abfallarten sind aufgegliedert in gefährliche (*) und in nicht gefährliche Abfälle (sogenannte Spiegeleinträge), bei denen die Einstufung als "gefährlich" vom Gehalt gefährlicher Stoffe abhängig gemacht wird.

Die Regelungen für den Abfallbereich beruhen u. a. auf den Rechtsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung) und gelten seit dem 01.06.2015 im europäischen Recht. Im deutschen Abfallrecht ist die AVV durch die Verordnung zur Umsetzung der novellierten abfallrechtlichen Gefährlichkeitskriterien geändert worden (siehe hierzu die Rubrik - Aktuelles zur AVV).

In der folgenden Tabelle wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht die vollständige Stoffeinstufung dargestellt, die bei Bedarf in Stoffdatenbanken, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis, nachgesehen werden kann.
Schadstoffe Gehalte / Konzentrationen Erläuterungen
100304* Schlacken aus der Erstschmelze
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Schädliche Verunreinigungen, z. B. Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
100308* Salzschlacken aus der Zweitschmelze
reaktives Aluminium < 15% entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
100309* schwarze Krätzen aus der Zweitschmelze
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Aluminiumcarbid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, reizend, der WGK I zugeordnet
Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
Aluminiumphosphid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
z. B. thermische Zersetzungsprodukte von Lacken, Ölen, Kunststoffen; Anteil herkunftsspezifisch Art und Menge abhängig vom Schmelzgut; ggf. TCDD/PCDD, PAK
100315* Abschaum, der entzündlich ist oder in Kontakt mit Wasser entzündliche Gase in gefährlicher Menge abgibt
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Aluminiumcarbid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, reizend, der WGK I zugeordnet
Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
Aluminiumphosphid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Aluminium In metallischer oder oxidierter Form, ggf. reaktives Aluminium
100317* teerhaltige Abfälle aus der Anodenherstellung
PAK auf Steinkohlenbasis, z. B. Benzo(a)pyren krebserzeugend
100319* Filterstaub, der gefährliche Stoffe enthält
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Aluminiumcarbid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
Aluminiumphosphid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Kryolith akut toxisch, gewässergefährdend
z. B. thermische Zersetzungsprodukte von Lacken, Ölen, Kunststoffen; Anteil herkunftsspezifisch Art und Menge abhängig vom Schmelzgut; ggf. TCDD/PCDD, PAK
100323* feste Abfälle aus der Abgasbehandlung, die gefährliche Stoffe enthalten
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Aluminiumcarbid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
Aluminiumphosphid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Kryolith akut toxisch, gewässergefährdend
z. B. thermische Zersetzungsprodukte von Lacken, Ölen, Kunststoffen; Anteil herkunftsspezifisch Art und Menge abhängig vom Schmelzgut; ggf. TCDD/PCDD, PAK
100327* ölhaltige Abfälle aus der Kühlwasserbehandlung
Kohlenwasserstoffe auf Mineralölbasis gewässergefährdend
100329* gefährliche Stoffe enthaltende Abfälle aus der Behandlung von Salzschlacken und schwarzen Krätzen
reaktives Aluminium entzündet sich bei Brührung mit Luft von selbst, bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich
Aluminiumcarbid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Aluminiumfluorid der WGK I zugeordnet
Aluminiumphosphid bei Berührung mit Wasser Entwicklung entzündbarer Gase möglich, akut toxisch, gewässergefährdend, der WGK II zugeordnet
Kryolith akut toxisch, gewässergefährdend
z. B. thermische Zersetzungsprodukte von Lacken, Ölen, Kunststoffen; Anteil herkunftsspezifisch Art und Menge abhängig vom Schmelzgut; ggf. TCDD/PCDD, PAK

 

Auswertungen aus der Abfallanalysendatenbank ABANDA

In der folgenden Tabelle sind Links zur Abfallanalysendatenbank ABANDA angegeben, mit deren Hilfe Sie Informationen zur chemischen Zusammensetzung der Abfälle erhalten. Zu jeder Abfallart ist in der Tabelle die Anzahl der vorhandenen Analysen angegeben. (Bei weniger als 10 Analysen sind keine sinnvollen statistischen Auswertungen möglich und es wird deshalb nicht nach ABANDA verlinkt).
Abfallarten Anzahl der
Analysen
100304* Schlacken aus der Erstschmelze 3
100305  Aluminiumoxidabfälle 10   Analytik
100308* Salzschlacken aus der Zweitschmelze 50   Analytik
100309* schwarze Krätzen aus der Zweitschmelze 2
100315* Abschaum, der entzündlich ist oder in Kontakt mit Wasser entzündliche Gase in gefährlicher Menge abgibt 32   Analytik
100316  Abschaum mit Ausnahme desjenigen, der unter 10 03 15 fällt 1
100317* teerhaltige Abfälle aus der Anodenherstellung 16   Analytik
100319* Filterstaub, der gefährliche Stoffe enthält 72   Analytik
100321* andere Teilchen und Staub (einschließlich Kugelmühlenstaub), die gefährliche Stoffe enthalten 34   Analytik
100322  andere Teilchen und Staub (einschließlich Kugelmühlenstaub) mit Ausnahme derjenigen, die unter 10 03 21 fallen 3
100323* feste Abfälle aus der Abgasbehandlung, die gefährliche Stoffe enthalten 120   Analytik
100324  feste Abfälle aus der Abgasbehandlung mit Ausnahme derjenigen, die unter 10 03 23 fallen 1
100325* Schlämme und Filterkuchen aus der Abgasbehandlung, die gefährliche Stoffe enthalten 8
100327* ölhaltige Abfälle aus der Kühlwasserbehandlung 2

 

 

Hinweis
Die Art und Menge der in den Abfällen enthaltenen Schadstoffe sind im Wesentlichen durch die Ausgangsmaterialien sowie die Herkunft (Art des Verfahrens bzw. der Verfahrensstufe) bestimmt. Das Gefährdungspotenzial kann daher bei Abfällen mit gleichem Abfallschlüssel sehr unterschiedlich sein, so dass dessen Bestimmung eine einzelfallspezifische Analyse des Abfalls und ggf. seines Eluats erfordert.

 

Glossar
  CLPClassification, Labelling and Packaging (Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung)
  CLP-VerordnungVerordnung (EG) Nr. 1272/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, zur Änderung und Aufhebung der Richtlinien 67/548/EWG und 1999/45/EG und zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006; gültig nur in der jeweils aktuellen Fassung auf Grundlage der regelmäßigen Anpassungen an den technischen Fortschritt durch entsprechende Anpassungsverordnungen
  StoffrichtlinieRichtlinie 67/548/EWG des Rates über die Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe
  PCDD/PCDFpolychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, Sammelbezeichnung für ähnlich aufgebaute, chlorierte organische Verbindungen, die hauptsächlich bei thermischen Prozessen von organischen Materialien anfallen, giftig (u. a. krebserzeugend), fettlöslich, bioakkumulierbar, persistent, unterfallen der POP-Verordnung (im Anhang IV aufgeführt)
  reaktives Aluminiumfeine Aluminium-Partikel (kleiner als 500 Mikrometer), die spontan zur Oxidation (exotherme Reaktion) neigen
  KryolithAluminiumtrinatriumhexafluorid Na3[AlF6], das u. a. zur Schmelzpunktserniedrigung in der Aluminiumelektrolyse eingesetzt wird
  Abschaumvon der Oberfläche der Metallschmelze entfernte Krätze- oder Schlackeschichten
  Krätzebeim Schmelzen von Metallen, Legierungen oder Erzen entstehendes Gemenge aus Verunreinigungen (als Oxide) und Verbrennungsprodukten des Ausgangsmaterials, wobei die Krätze aufgrund geringerer Dichte auf der metallischen Schmelze schwimmt und dort abgekrätzt wird; bei der Roheisenherstellung im Hochofen auch Schlacke genannt
  Schlackenin der Metallurgie: glasig oder kristallin erstarrter Schmelzrückstand nichtmetallischer Art; in der Feuerungstechnik: Asche, deren Schmelztemperatur überschritten wurde und nicht mehr feinkörnig oder pulverig vorliegt, sondern (zäh)flüssig wird und nach dem Abkühlen in fester, stückiger Form anfällt
  PAKpolycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe aus mindestens zwei verbundenen aromatischen Ringen, die überwiegend bei unvollständiger Verbrennung entstehen (oft angelagert an Ruß) und meist eine hohe Toxizität und Persistenz aufweisen, z. B. Benzo[a]pyren
  Prebake-VerfahrenVerfahren zur Herstellung von fertig graphitierten Elektroden, die als Anoden bei der Primäraluminiumerzeugung eingesetzt werden
  Söderberg-VerfahrenElektrolyseverfahren zur Aluminiumherstellung mit speziellen (teerhaltigen) Elektroden, die in pastösem Zustand in die Elektrolyse-Zelle gelangen und dort graphitieren, wobei relevante Mengen an PAK freigesetzt werden
  WGKWassergefährdungsklasse; Potential von Stoffen und Gemischen, die Eigenschaft von Wasser nachteilig zu ändern; gemäß AwSV: nicht wassergefährdend (nwg), allgemein wassergefährdend (awg), WGK 1 = schwach wassergefährdend, WGK 2 = deutlich wassergefährdend, WGK 3 = stark wassergefährdend
  HPhazardous property, 15 Gefährlichkeitskriterien aus Anhang III der Direktive 2008/98/EG (Abfallrahmenrichtlinie), die der Einstufung von Abfällen dienen, z. B. explosiv, brandfördernd, entzündbar, reizend, gesundheitsschädlich

 

Quellenverzeichnis
(Quellen, wenn nicht anders angegeben, in der aktuellen Fassung)
  EU - Europäische Union
  DE - Bundesrepublik Deutschland
  BW - Baden-Württemberg
  BY - Bayern
  BE - Berlin
  BB - Brandenburg
  HB - Bremen
  HH - Hamburg
  HE - Hessen
  MV - Mecklenburg-Vorpommern
  NI - Niedersachsen
  NW - Nordrhein-Westfalen
  RP - Rheinland-Pfalz
  SL - Saarland
  SN - Sachsen
  ST - Sachsen-Anhalt
  TH - Thüringen