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Calcium

Calciumsulfat

Neben den natürlichen Gips-Vorkommen fallen große Mengen an Calciumsulfat, CaSO4, als Nebenprodukt der Phosphorsäure- und Fluorwasserstoffherstellung sowie bei der Rauchgasentschwefelung an. Calciumsulfat ist in mineralhaltigem Quell-, Trink- und Leitungswasser gelöst und bildet zusammen mit Calciumchlorid, CaCl2, und den entsprechenden Salzen des Magnesiums die permanente (bleibende) Wasserhärte, die sich im Gegensatz zur temporären Härte durch Kochen nicht beseitigen lässt.

Calciumsulfat kristallisiert aus wässriger Lösung bei Raumtemperatur als Dihydrat, CaSO4 · 2H2O (Gips). Gips spaltet beim Erhitzen je nach Temperatur verschiedene Mengen Wasser ab. Diese Dehydratation liefert mehrere, technisch nutzbare Formen des Calciumsulfats (Formen-, Stuck-, Estrichgips).

Bei Temperaturen über 1200 °C wird Calciumsulfat thermisch zersetzt unter Abspaltung von Schwefeldioxid, SO2, welches als Ausgangsstoff für die Darstellung von Schwefelsäure, H2SO4, dient.

CaSO4+ CaO SO2+ 0,5O2

Durch den Zusatz von Koks und tonigen Zuschlägen erfolgt die Spaltung des Sulfats bei wesentlich tieferen Temperaturen, unter gleichzeitiger CO-Bildung wird das CaO dann als Calciumaluminat bzw. -silicat abgefangen. Wird das Mischungsverhältnis von Gips und Tonmaterial dabei so gewählt, dass die Zusammensetzung des entstehenden festen Gemischs der des Portlandzements entspricht, so deckt die Zementgewinnung die Kosten der ansonsten unwirtschaftlichen Zersetzung des Calciumsulfats (Müller-Kühne-Verfahren).

Gips ist einer der ältesten Bau- und Mörtelstoffe und dient zur Herstellung von Gipsmörteln und Gipsbauteilen, sowie als Zusatz für Zemente zur Verzögerung des Abbindeprozesses. Die verschiedenen Formen des Calciumsulfats finden u.a. auch Verwendung als Füllstoff oder weiße Malerfarbe.

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