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Kalk

Begriffsverwendung

  1. In Meyers Lexikon von 1888 steht unter Kalk: Kohlensaurer Kalk, findet sich als Aragonit, Kalkspat, Kalkstein, Marmor, Kreide... Kalk dient als Baustein, zur Darstellung von Soda, Glas, Zement etc.. Gebrannter Kalk dient zur Herstellung von Mörtel.
  2. Im Christen/Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie von 1973 steht: Calciumkarbonat tritt in der Natur als Kalk (!), Marmor und in reiner Form als Kalkspat auf.
  3. Kalk wird auch im Zusammenhang mit Kalkhöhlen und mit Kalkskeletten von Meeresorganismen benutzt.
  4. Medizinisch: Kalkgicht, Kalkgalle, Kalkinfarkt, Kalkseifenstuhl, Kalkstickstoffkrankheit, Kalkverätzung, Kalkinfiltration, Kalkablagerung (verkalkt) (was es nicht alles gibt!)
  5. Im heutigen Sprachgebrauch verstehen wir unter dem Begriff Kalk meist gebrannten Kalk .

Gebrannter Kalk

Gebrannter Kalk CaO entsteht durch Erhitzen ("Brennen") von Kalkstein (Calciumcarbonat, CaCO3) im Kalkofen hergestellt, wobei Kohlendioxid abgespalten wird.

Das Brennen geschah früher in sog. Ringöfen, welche von Hand beschickt wurden. Heute geschieht der Brennvorgang in Schachtöfen (Schichtweise im Wechsel Kalkstein und Koks) oder in Drehöfen. Der Drehofen gilt als "Stand der Technik". Hierbei wird Kalkstein mit einer Körnung von 90-120mm in einen rotierenden Zylinder (um die 120 Meter lang, Durchmesser ca. 2,50 Meter) gegeben, welcher leicht abschüssig aufgestellt ist. Ein Becherwerk sorgt für langsamen Transport der Kalksteine durch den Ofen. Auf der Füllseite ist der Brenner angebracht, der eine ca. 15 Meter lange Flamme erzeugt. Als Flammgut dient Heizöl und/oder Braunkohlestaub. In relativ kurzer Zeit zerfällt gebrannter Kalkstein in kleine Stücke. Die weitere Verarbeitung zu Kalkpulver erfolgt in Trommelmühlen, in denen der Kalk mittels Stahlkugeln zerrieben wird.

Der gebrannte Kalk reagiert unter starker Wärmeentwicklung mit Wasser. Dabei bildet sich gelöschter Kalk (Calciumhydroxid, Ca(OH)2), der von alters her durch Beimischung von Sand zur Herstellung von Mörtel verwendet wird. Er geht durch langsame Aufnahme des Kohlendioxids der Luft wieder in Calciumcarbonat über. Beton entsteht durch Wechselwirkung des stark alkalischen Calciumhydroxids mit dem zugefügtem Quarz. Verschiedene Kristallphasen im System CaO-SiO2-H2O werden beim Aushärten des Betons durchlaufen. Am Ende steht ein über Nadeln verfilzter Werkstoff mit eingelagertem Sand und Kieseln.

Ferner findet Kalk als Düngemittel, zur Herstellung von Calciumcarbid und Kalkstickstoff, bei der Gewinnung von Metallen, in der Glasfabrikation u.a. Verwendung. Bei der Stahlherstellung dient Kalk als Zuschlagstoff im Hochofen und als Auskleidung der Thomasbirne. Im ersten Fall wird über eine deutliche Schmelzpunkterniedrigung eine dünnflüssige Schlacke erzeugt. Im zweiten Fall werden verschiedene störende Bestandteile, z.B. Phosphor, gebunden. Das entstehende Thomasmehl ist ein -durch den hohen Phosphorgehalt- guter Dünger.

Kalk und Dolomitrohstoffe

Zusammensetzung

Kalkstein

Hauptbestandteil Calcit CaCO3 (Calcium-Carbonat)

Dolomitgestein

Hauptbestandteil Dolomit CaMg(CO3)2 (Calcium-Magnesium-Carbonat)

Carbonat-Ton-Reihe

Mit steigendem Gehalt an Tonmineralen werden unterschieden: mergeliger Kalkstein (Dolomit), Kalk-(Dolomit-)mergel

Entstehung

Kalkstein

Organogen durch Ablagerung kalkiger Schalen bzw. Skelettbildungen tierischer und pflanzlicher Organismen. Hartteile sinken auf den Meeresboden (Muschelkalk u.a.); durchweg geschichtete bzw. gebankte Kalke durch riffbauende Tätigkeit von am Meeresboden festgewachsenen Organismen (insbes. Korallen, Schwämme); massige Kalke (devonischer und jurassischer Massenkalk) Biogen durch den Stoffwechsel von Organismen, z.B. infolge CO2-Entzugs durch grüne Wasserpflanzen, Erhöhung der Basenkonzentration durch Bakterientätigkeit Chemogen durch Ausfällung aus erwärmten Wässern infolge Verringerung der Kalklöslichkeit und noch begünstigt durch Herabsetzung der Löslichkeit der Kohlensäure. Ferner durch Eindampfung von abgeschlossenen Meeresbecken (z.B. Zechsteinkalk)

Dolomit

Sekundäre Bildung: rezent aus primär chemogen gefälltem Protodolomit; frühdiagenetisch aus Protodolomit und Reaktion der Porenlösungen mit unverfestigtem Calciumcarbonatschlamm; spätdiagenetisch durch Reaktion der Porenlösungen oder z.B. hydrothermal zugeführter Lösungen mit dem verfestigten Kalkstein.

Marmor

aus Kalkstein und/oder Dolomitgestein (einschließlich der mergeligen Varianten) durch isochemische Umkristallisation unter höheren Drücken und Temperaturen (Metamorphose)

Lagerstätten

Gesteine

Gefüge

Lagerstätten

Kalkspat (Calcit)

kristallinspätig

Gänge und Netzwerke in Kalkstein, Dolomit u.a. Gesteinen

Marmor

rekristallisiert, fein bis grobkörnig

Linsen in metamorphen Gesteinen Odenwald (Auerbach), Oberfranken (Wunsiedel), Erzgebirge (Oberscheibe, Hermsdorf, Harmmerunterwiesenthal) u.a.

Marmor, technischer

feinkristallin bis dicht

alle polierfähigen Kalke und Dolomite vom Kambrium bis zum Jura, z.B. devonische Massenkalke, Trochitenkalke, Jurakalke Süddeutschlands

Massenkalk

feinkristallin bis dicht

Devon: gefaltete Gesteinszüge in der Eifel (Eifelkalk von Sötenich, Dollendorf-Lissendorf, Gerolstein u.a.), im Niederbergischen (Dornap, Wülfrath), im Sauerland (Hagen-Hönnetal, Attendorn-Frettar, Warstein, Brilon), Lahn-Dill-Gebiet (Hahnstätten, Diez, Dehrn u.a.), Hunsrück (Waldalgesheim-Stromberg), Harz (Elbingerode-Rübeland, Bad Grund), Elbtalschiefergebirge (Borna-Nenntmannsdorf)
Jura: Massenkalk im schwäbisch-fränkischen Jura, Schwarzwald (Istein)

Kalktuff, Travertin

porös-zellig

Süddeutschland, Thüringen (Weimar-Ehringsdorf)

Seekreide

erdig

Norddeutschland, Raum zwischen Alpen und Donau, Bodenseegebiet

Tertiär-Kalke

plattig-mürbe

Mainzer Becken (Amöneburg)

Schreibkreide

kreidig-erdig

Schleswig-Holstein (Lägerdorf), Mecklenburg (Rügen), Stadtlohn-Ahaus z.T.

Kreide-Kalke (Pläner)

dicht

Umrandung des Münsterschen Beckens, Teutoburger Wald (Lengerich), Egge (Altenbeken), Haarstrang (Paderborn-Büren-Geseke-Soest), Inneres des Münsterschen Beckens (Beckum-Ennigerloh), Hannover-Harzvorland (Misburg, Wolfenbüttel, Lüneburg), oberes Elbtal

Jura-Kalke

feinkristallin bis dicht z.T. oolithisch

Schwäbisch-fränkischer Jura (Blaubeuren, Ulm, Neresheirn, Harburg, Kehlheim, Regensburg, Solnhofen), Nordwestdeutschland (Wiehen-Wesergebirge, Süntel, Deister, Osterwald, Hils, südl. Harzvorland)

Muschelkalk

dicht bis grobkristallin

Westpfalz, Trierer Bucht, Baden-Württemberg, Franken, Hessen, Nordwestdeutschland, Thüringen, Sachsen-Anhalt, Rüdersdorf bei Berlin

Zechstein-kalk

dicht bis grobkristallin

An Rändern von Schiefergebirgen (Ostrand Rheinisches Schiefergebirge, Odenwald, Spessart, Harz, Thüringer Wald, Thüringer Schiefergebirge - Erzgebirge)

Kohlenkalk

feinkristallin bis dicht

Aachen-Stolberg, Niederbergisches (Ratingen-Velbert)

Bankige Devonkalke

feinkristallin bis dicht

wie devonische Massenkalke

Alpine Kalke (Trias)

feinkristallin bis dicht

Wettersteinkalk, Dachsteinkalk (Wetterstein-, Karwendel-, Dachstein-Gebirge)

Dolomitgestein

fein- bis grob-kristallin, auch zellig-porös, massig oder gebankt

Im Devon: Große Lagerstätten in den Eifelkalkmulden (Sötenich, Dollendorf-Lissendorf, Gerolstein, Büdesheim), im Niederbergischen (Gruiten), im Sauerland (Hagen-Halden, Grevenbrück), im Oberbergischen (Bergisch Gladbach, Bensberg) bei Waldalgesheim (Hunsrück) Karbon: Aachen-Stolberg, Zechstein: Harz (Osterode-Schwarzfeld), Thüringen - Sachsen (Caschwitz-Gleina, Wünschendorf, Oschatz-Mügeln)
Trias: Wellen/Mosel, Süddeutschland (Trigonodus-Dolomit)
Jura: Hannover (Salzhemmendorf), Süddeutschland (Frankendolomit), nördl. Kalkalpen (Trias): Hauptdolomit (zwischen Garmisch und Berchtesgaden), Ramsaudolomit (Berchtesgadener Raum)

Lexikonlinks

Kalkofen, Kalkstein

Weblinks

Kalk Kompendium - Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie e.V.

Quellenangaben

  • "Kalk und Dolomitrohstoffe" aus Kalk Kompendium - Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie e.V.

Einordnung