In dem Forschungsvorhaben wird ein alternatives Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen aus Industrieabwässern untersucht. Grundlage ist der ¿Ambient Temperature Ferrite Process¿, bei dem die Metalle stabil in eine Magnetit/Ferrit-Struktur eingebaut werden, wobei ein Produkt entsteht, das leicht abgetrennt und einer potentiellen kommerziellen Verwertung zugeführt werden kann. Neben der Optimierung der Ferritsynthese, die in enger Kooperation mit den israelischen Partnern erfolgt, werden der Einbau von einwertigen, zweiwertigen und vor allem dreiwertigen Metallen (Cr) in die Ferritstruktur sowie die Bindungsformen und  -mechanismen ermittelt.

Die Versuche werden mit Modellösungen durchgeführt, die sowohl die Schwer- als auch Leichtmetalle (Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺) in Einzelkonzentrationen sowie in Mischungen enthalten, die einem typischen Galvanikabwasser entsprechen. Die Auswahl der zu inkorporierenden Metallionen erfolgte im Hinblick auf Relevanz (typische Konzentration im Galvanikabwasser) sowie auf zu erwartende Effekte in der Mineralstruktur der substituierten Ferrite. Getestet werden die Inkorporation von einzelnen Fremdmetallionen bis zur maximalen strukturellen Aufnahmefähigkeit sowie die Inkorporation einzelner in Gegenwart zusätzlicher Fremdionen. Die gebildeten Minerale werden mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie (XRD) untersucht um die Identität der gebildeten Spinellphase festzustellen und um eventuell vorhandene Nebenkomponenten zu identifizieren. Zur Bestimmung der Kinetik der Reduktion von Cr(VI) wird zum einen mit photometrischen Methoden die Umwandlung von Cr(VI)-Verbindungen in der Lösung bei den verschiedenen Betriebsbedingungen verfolgt. Zum anderen wird deren Einbaurate in den Magnetit ermittelt. Die Feststoffbindungsformen der Schwermetalle, vor allem des Cr im Magnetit, werden mit Hilfe der Röntgenfeinstruktur-Spektroskopie (XAFS) untersucht. Die Methode erlaubt die Unterscheidung der Cr-Oxidationsstufen und liefert Hinweise auf die chemische Umgebung und Bindungslängen zu den Nachbaratomen im Kristallgitter des Magnetits. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen können die gebildeten Ferrite umfassend charakterisiert und die Einbaumechanismen aufgeklärt werden.

Weitere Ziele sind die Prozessführung zu optimieren, die Langzeitstabilität der Produkte zu beurteilen sowie die praktische Anwendbarkeit des ATF-Prozesses an unterschiedlichen Abwässern eines galvanischen Betriebs zu testen.