Het United States Environmental Protection Agency (EPA) heeft iets dat "Superfund" heet. Op de website van de EPA staat dat een Superfund-programma "verantwoordelijk is voor het opruimen van de meest vervuilde grond van het land en voor het reageren op milieurampen, olielekkages en natuurrampen. Om de volksgezondheid en het milieu te beschermen, richt het Superfund-programma zich op het maken van een zichtbaar en blijvend verschil in gemeenschappen, om ervoor te zorgen dat mensen kunnen leven en werken in gezonde, levendige plaatsen."

Zoals vermeld op de Superfund-website van de EPA zijn er momenteel ongeveer 1400 Superfund-locaties en een paar honderd voorgestelde locaties. De overheid is verantwoordelijk voor het bewaken en schoonmaken van de locaties, waarbij de eigenaars grotendeels moeten betalen voor de bewaking en schoonmaak, maar vaak worden de bewaking en schoonmaak uitgevoerd met belastinggeld. Veel van deze locaties zijn metaalmijnen waar verwerkingschemicaliën en zware metalen in het water van de Verenigde Staten terechtkomen. Vaak is de schoonmaak beperkt tot het afdekken van materialen ter plekke en het bouwen van ondergrondse keerwanden en extractieputten om verontreinigende stoffen te isoleren en te verwijderen uit het water van de Verenigde Staten. Bij elk voorval waarbij chemicaliën en zware metalen uitlogen, worden er peilbuizen geïnstalleerd om ervoor te zorgen dat de beperkende maatregelen effectief zijn en vindt er voortdurende monitoring plaats vanwege het risico op lekkage. In het geval van muren, liners en afdekkingen voor definitieve verwijdering ter plaatse, is dit land effectief en onherroepelijk verloren voor het publiek en is verder gebruik niet mogelijk. Met betrekking tot niet-Superfund- en Superfund-locaties waar de overheid permanente afvalverwijdering heeft toegestaan, gaan duizenden hectaren land in de Verenigde Staten permanent verloren. Hoewel mijnbouw een noodzakelijk onderdeel is van het leven op aarde, is het toestaan van permanent verlies van land voor de opslag van mijnafval, wanneer het verlies onnodig is, een probleem.

Het Periodiek Systeem der Elementen verdeelt metalen in Alkalimetalen, Aardalkalimetalen, Overgangsmetalen en Andere Metalen. Ongeacht de karakterisering en los van de primaire classificatie, bevatten de meeste dezelfde of vergelijkbare bijproducten zoals silica (SiO2), calcium (Ca), natrium (Na) en waterstof (H) om er een paar te noemen. Dit blijkt uit de mijnbouw van aluminium, lithium, goud, koper, uranium en vele andere delfstoffen waar de bijproducten op de een of andere manier worden opgeslagen in de buurt van de winningslocatie en na het verwijderen van het primaire metaal. Met uitzondering van de winning van mineralen voor bouwmaterialen, vereist alle metaalwinning een aanzienlijke verwerking. Bij een deel van de verwerking blijven gevaarlijke materialen over, waaronder zware metalen, radioactiviteit en ongewenste chemische residuen. Als dit op de juiste manier wordt gedaan, worden alle risico's beperkt en wordt het afval omgezet in nuttige en waardevolle producten.

Het gebruik van elektrische voertuigen en vrachtwagens is een geweldige manier om de ecologische voetafdruk van een organisatie te verkleinen, zolang de energie om de voertuigen op te laden op een verantwoorde manier wordt opgewekt en zolang het afval van de lithiumproductie dat in de batterij wordt gebruikt op een constructieve manier wordt gebruikt. Anders zal het rijden met je elektrische voertuig door of rond bergen afvalmateriaal van de mijnbouw en raffinage niet per se prettig of mogelijk zijn. Ook de computer die gebruikt is om dit document te schrijven bevat veel aluminium, lithium en andere metalen onderdelen die het schrijven mogelijk maken, maar het afval dat ontstaat bij de productie is in veel gemeenschappen meer dan een doorn in het oog. Het is een gevaar geworden en wordt al tientallen jaren bewust over het hoofd gezien.

ALUMINE -

De productie van aluminiumoxide is een immense industrie en aluminium wordt gebruikt in duizenden producten, waaronder drankverpakkingen, luchtvaart, elektronica, bouwmaterialen, ruimtevaart, elektrische en koolwaterstofmotoren, chemische processen en vele andere producten. Aluminium is een van de vele Strategische Materialen die op de lijst staan van het Ministerie van Defensie, Defense Logistics Agency. Hoewel aluminium op grote schaal wordt gerecycled, wordt er jaarlijks ongeveer 130 miljoen ton geproduceerd, waardoor jaarlijks ongeveer 240 miljoen ton bauxietresidu in stortplaatsen terechtkomt. Bauxietresidu bevat een overvloed aan natriumhydroxide, metalen en andere bestanddelen en soms ioniserende straling.

Het natriumhydroxide in het bauxietresidu is een gevaarlijk product. De gevaren bestaan uit het vermogen van natriumhydroxide om eiwitten te verteren (schadelijk voor mensen), een verhoogde pH, corrosie in metalen en natriumhydroxide is corrosief voor Portland Cement. Het National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) en de Occupational Safety and Health Administration (OSHA) hebben maximaal toelaatbare blootstellingslimieten voor natriumhydroxide. Het New Jersey Department of Health - Hazardous Substance Fact Sheet geeft aan dat "blootstelling aan 10 milligram per kubieke meter onmiddellijk gevaarlijk is voor leven en gezondheid".

Miljarden tonnen residu worden nog steeds in tienduizenden hectaren opstuwingen geplaatst, zonder dat er momenteel een grootschalig plan voor gebruik bestaat naast het permanent afdekken van de opstuwingen of het dumpen van het afval in grote watermassa's. Het staat buiten kijf dat het natriumhydroxide en TENORM in het residu een direct en langdurig risico vormen voor mensen en onze planeet. Het lijdt geen twijfel dat het natriumhydroxide en de TENORM in het residu een direct en langetermijnrisico vormen voor mensen en onze planeet. Alle scenario's voor nuttig gebruik moeten worden uitgevoerd.

NORM is een acroniem voor Naturally Occurring Radioactive Materials (natuurlijk voorkomend radioactief materiaal). NORM is aanwezig in verschillende producten waaronder aardolie, steenkool en verschillende mineralen waaronder sommige bronnen van bauxiet. TENORM is een acroniem voor Technologisch Verbeterde Natuurlijk Voorkomende Radioactieve Stoffen. TENORM ontstaat wanneer materialen die NORM bevatten worden verwerkt en de NORM verder wordt geconcentreerd in het verwerkte product of het afval daarvan. In de gevallen waar NORM voorkomt in het bauxieterts, is de TENORM verhoogd in de Red Mud. TENORM is het resultaat van verschillende van nature voorkomende radioactieve materialen die "soms" in bauxiet voorkomen, waaronder kalium 40, thorium, cesium, radium en uranium om de meer algemene soorten te noemen. Het zijn allemaal ioniserende radioactieve materialen, ze hebben allemaal een relatief lange halfwaardetijd en ze hebben allemaal geen positieve invloed op de blootstelling van mensen, ze lijken erg op en worden geassocieerd met RADON.

Aluminiumoxideproducenten kopen niet altijd bauxieterts dat NORM bevat. Veel van deze aluminiumoxideproducenten vinden echter bauxieterts op basis van de prijs en importeren het materiaal van over de hele wereld. De meeste zeer grote stortplaatsen hebben verschillende bauxietbronnen en sommige bevatten waarschijnlijk NORM.

Het Bayerproces bestaat voornamelijk uit het gebruik van natriumhydroxide (natronloog) als een verteringsmechanisme om aluminiumoxide uit het bauxietmineraal te extraheren. Het natriumhydroxide en andere producten die uit het uitgegiste aluminiumoxide gehaald kunnen worden, worden verwijderd en de overgebleven ingrediënten blijven achter in ophopingen. Het residu dat overblijft bestaat uit een combinatie van natriumhydroxide, ijzeroxide, siliciumdioxide, aluminiumoxide, calciumhydroxide, titanium en andere sporenmaterialen, soms radioactief.

BETON MAKEN VAN RODE MODDER

De meeste, zo niet alle aluminiumoxidefabrieken hebben gegevens over de herkomst van het bauxiet en de meeste fabrieken hebben informatie over verschillende bestanddelen van het bauxiet, zoals aluminium, calcium, silica, ijzer, magnesium en andere beïnvloedende materialen. Ook zijn de meeste bauxietmaterialen die verhoogde NORM bevatten in de loop der jaren gedocumenteerd. Hoewel de beïnvloedende bestanddelen van de verschillende bauxietbronnen niet variabel genoeg zijn om het uiteindelijke betonrecept te veranderen, moet het bestaan van verhoogde TENORM en andere kenmerken van rode modder worden vastgesteld voordat de rode modder wordt teruggehaald. Het onderzoek ter plaatse bestaat uit drie onderdelen: een documentenonderzoek, een veldbemonsterings- en testprogramma en de ontwikkeling van een 3-dimensionaal model dat het mengen van variabele materialen omvat om een lage stralingsemissie en een consistent beton/cementproduct te verkrijgen.

Typische Geopolymeer materialen anders dan Cold Fusion Concrete worden geproduceerd met behulp van een vloeibaar hydroxide en/of vloeibaar silicaat als puzzolaan activators. Cold Fusion Concrete gebruikt alle droge materialen, inclusief natrium- of kaliummetasilicaat en/of natrium- of kaliummetasilicaatpentahydraat als activator. Natrium- of kaliummetasilicaat/pentahydraat zijn alkalimetaalzouten, hebben een verhoogde pH en zijn watervrije of pentahydraatversies van silicaten. Vloeibare natrium- of kaliumhydroxiden en/of silicaten zijn weliswaar niet nodig, maar kunnen worden gebruikt in combinatie met Cold Fusion Concrete-technologie en zoals hierin gedemonstreerd, zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit.

In het algemeen is Cold Fusion Concrete een primaire siliciumdioxidechemie die steunt op de glasachtige bestanddelen van direct geïnstalleerd siliciumdioxide, verschillende mineralen en afvalmaterialen om een ongeveer 70% SiO2-gehalte te bereiken, wat extreem veel lijkt op glaschemie. De siliciumdioxide-, aluminium- en calciumbestanddelen in rode modder of lithium, goud, koper, zilver of ander mijnafval zijn ofwel primaire of hoofdbestanddelen in Cold Fusion Concrete. Als zodanig is de synergie tussen Cold Fusion Concrete en mijnafval diepgaand. De ijzerhoudende en andere metaalcomponenten van het afval vertonen geen schadelijke reacties in het eindproduct en zware metalen zijn veilig ingekapseld.

Natriumhydroxide dat wordt gevonden in het bauxietresidu is corrosief voor glas of SiO2-materialen. Natriumhydroxide wordt echter gebruikt in het proces om natriummetasilicaat te maken. Natriummetasilicaat is de primaire activator die gebruikt wordt in Cold Fusion Concrete en terwijl het natriumhydroxide de glasachtige componenten verteert om natriummetasilicaat te maken, resulteert de reformatie van SiO2 tijdens de reactie met water, calcium en aluminium in Cold Fusion Concrete in weerstand tegen verdere natriumhydroxide corrosie. Terwijl natriumhydroxide dus typisch corrosief is voor glas, is de reformatie van de cementachtige structuur duurzaam en niet gevoelig voor verdere degradatie door natriumhydroxide.

Kooldioxide-vastlegging is een belangrijk aandachtspunt geworden dat wereldwijd veel aandacht krijgt. Helaas is de technologie rondom kooldioxide-opslag meestal gebaseerd op de meest simplistische en technologisch eenvoudige benadering die mogelijk is, waaronder het toevoegen van kooldioxide aan portlandbeton en het omzetten van calciumhydroxide in carbonaten. Het proces heeft positieve en negatieve kanten.

Het toevoegen van koolstofdioxide aan betonnen materialen als uithardings- en sekwestratiemechanisme kan voordelen hebben op de lange termijn. Met betrekking tot de carbonatatie van calciumhydroxide, als de calciumcarbonaatmolecule wordt gekoppeld aan een glasachtige siliciumdioxidemolecule, wordt het calciumcarbonaat verfijnd tot een vocht- en chemicaliënbestendig materiaal. Hetzelfde geldt voor metaaloxidemoleculen die door uitharding met kooldioxide worden omgezet in carbonaten. De siliciumdioxide bevattende lange keten moleculen die calcium, ijzer, magnesium, aluminium, mangaan en andere metaalcarbonaten bevatten zijn van aanzienlijk hogere kwaliteit door de aanwezigheid van de silicium/silicium verbinding. Dit proces vindt overvloedig plaats in de Cold Fusion Concrete technologie, die in simplistische termen gewoon korte keten moleculen verandert in lange keten moleculen door middel van covalente binding.

De koolstofvastlegging in bauxietresidubeton is met onze technologie niet beperkt tot de calciumcomponenten. De ijzer-, aluminium- en magnesiumoxiden in het natriumhydroxiderijke residu lossen gedeeltelijk op wanneer ze worden blootgesteld aan een milieuvriendelijke oplossing, waardoor de oxiden worden omgezet in vloeibare hydroxiden en kooldioxide kan reageren en ijzer-, aluminium- en magnesiumcarbonaten worden gevormd. De oplossing wordt aanzienlijk verbeterd als het residu wordt blootgesteld aan andere processen waarvoor momenteel octrooi is aangevraagd. Het kooldioxide in elk sekwestratieproces wordt het effectiefst geïntroduceerd in de vorm van een cellulaire bel, door vloeibaar kooldioxide in het mengsel te gieten of door kooldioxidegas te injecteren dat zich gelijkmatig door het mengsel verspreidt.

Voor de productie van een droog cementmateriaal voor levering aan ready-mix faciliteiten en verwerking in mineraal aggregaat en water voor betonmengsels, worden droge Cold Fusion Concrete materialen gecombineerd nadat de rode modder is gesekwestreerd, gedehydrateerd en verkleind tot ongeveer 1 tot 20 micron.