Nachhaltiger Zement
Neue Prozessführung für ökologische und ökonomische Zementherstellung.
Aussteller
Standort
Halle 11, Stand B06
Beschreibung
Zur Herstellung von Portland-Zement werden Kalkstein, Ton und Sand (Siliziumdioxid) vermischt und gemahlen. Dieses sogenannte Rohmehl wird bei etwa 800°C entsäuert und anschließend bei 1450°C im Drehrohrofen zu Zement gebrannt. Nach dem Abkühlen wird der entstandene Klinker (Tricalciumsilikat) mit Zumahlstoffen vermahlen und als hydraulisches Bindemittel eingesetzt. Beim Einsatz kalkärmerer Mischungen kann bei etwa 1250°C Belit-Zement (Dicalciumsilikat) gebrannt werden, der aber weniger reaktiv ist. Wissenschaftler des Instituts für Technische Chemie (ITC) am KIT arbeiten daran, die Zementherstellung ressourceneffizienter zu gestalten. Mithilfe von Ausgangstoffen, die Calciumcarbonat und Siliziumdioxid enthalten, sowie durch Zugabe eines Mineralisierungshilfsstoffs, wie Natriumcarbonat, wird die Reaktionstemperatur so weit herabgesetzt, dass in einer CO2-reichen Atmosphäre die Ausgangsstoffe bereits bei etwa 1000°C zu Dicalciumsilikat reagieren. Unter Einsatz von aluminiumhaltigen Ausgangsstoffen bilden sich während der Kalzinierungsreaktion mit Natriumcarbonat Natriumaluminate, die sich in Wasser lösen und unter Zugabe von CO2 als Aluminiumhydroxid ausgefällt und selektiv abgetrennt werden können, um daraus Aluminiummetall herzustellen. Das in der Waschlösung enthaltene Natriumhydroxid wird zu Natriumcarbonat umgesetzt und kann ebenfalls abgetrennt und wieder als Mineralisierungshilfsstoff bei der Kalzinierung verwendet werden. Der so entstehende Belit-Zement kann konventionellem Portland-Zement zugesetzt werden und so dessen CO2-Bilanz verbessern. Die beschriebene Niedertemperatur-Dicalciumsilikat-Produktion verbraucht im Vergleich zur Kalksteinentsäuerung etwa 30 Prozent weniger Energie. Sie ist daher als Ersatz von Calciumoxid interessant.
Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.
Kontakt
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
- Kaiserstr. 12
- 76131 Karlsruhe
- Deutschland
Standorte
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