Kalzinierung

Als Kalzinierung, Calcinieren oder Calcination (von lateinisch calcinatio von calx für Kalkstein^[1]) bezeichnet man in der Chemie und der Verfahrenstechnik allgemein das Umwandeln in eine kalkähnliche Substanz durch Erhitzen von Stoffen in Luft. Im Gegensatz zur Pyrolyse ist die Abwesenheit von Sauerstoff in diesem Verfahren nicht notwendig.^[2][3] Das Verfahren wird z. B. bei der Herstellung von Aluminium aus Bauxit eingesetzt. Der dabei entstehende Rohstoff wird bei über 1500 °C gebrannt und als kalzinierter Bauxit bezeichnet.

Eine spezifischere Bedeutung umfasst das Erhitzen (Brennen) von calcium- und magnesiumcarbonathaltigen Mineralien mit dem Ziel, diese zu entwässern oder zu zersetzen.^[4]

Die Kalzinierung erfolgt beim Kalkbrennen als Teil des technischen Kalkkreislaufs. Als Zersetzungsprodukte entstehen Wasser, das Calciumoxid (oder andere Metalloxide) und das entweichende Kohlenstoffdioxid (CO₂). Ähnlich verlaufen die Kalzinationsvorgänge bei Magnesit und Dolomit.

Der Vorgang findet auch bei der Gipsherstellung und grundsätzlich bei der Entfernung von Kristallwasser aus hydratisierten Salzen (Beispiel: Calcinierte Soda) statt. Beim Ton- und Porzellanbrennen entweicht ebenfalls gebundenes Wasser unter gleichzeitigem Zusammensintern der Teilchen.^[5]

Technisch spielt die Kalzinierung z. B. bei der Herstellung von Zement, Aluminiumoxid oder der Verarbeitung von Petrolkoks (siehe Delayed Coking) eine Rolle. Dabei werden vor allem Drehrohröfen verwendet.^[4] Calciumoxid (Branntkalk) wird überwiegend in Schachtöfen hergestellt.

Die Kalzinierung wird bei der Analyse glasfaserverstärkter Kunststoffe gemäß DIN EN ISO 1172 zur Bestimmung des Textilglas- und Mineralfüllstoffgehalts eingesetzt. Diese Methode stellt eine thermogravimetrische Analyse nach Veraschung dar.

1. ↑ Der Brockhaus, Naturwissenschaft und Technik, F. A. Brockhaus, Mannheim; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2003.
2. ↑ J. Aleman, A. V. Chadwick, J. He, M. Hess, K. Horie, R. G. Jones, P. Kratochvil, I. Meisel, I. Mita, G. Moad, S. Penczek, R. F. T. Stepto: Definitions of Terms Relating to the Structure and Processing of Sols, Gels, Networks, and Inorganic-Organic Hybrid Materials (IUPAC Recommendations 2007). In: International Union of Pure and Applied Chemistry (Hrsg.): Pure and Applied Chemistry. Band 30, Nr. 1, Januar 2008, ISSN 1365-2192, doi:10.1515/ci.2008.30.1.27b. 
3. ↑ The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): IUPAC – calcination (C00773). In: IUPAC Goldbook. Abgerufen am 20. Mai 2021. 
4. ↑ ^{a b} Eintrag zu Calcinieren. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. April 2022.
5. ↑ Eintrag zu Keramik. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. April 2022.