kalkinointi

Kalkinointi, suomenkielinen termi calcination, on lämpötilallinen kemiallinen hajoaminen, jossa aine muuttuu toiseksi yhdisteeksi ja vapauttaa haihtuvaa ainetta, kuten vesihöyryä tai hiilidioksidia. Yleisessä kontekstissa kalkinoinnilla tarkoitetaan erityisesti kalsiumkarbonaatin CaCO3 kuumentamista korkeaan lämpötilaan, jolloin syntyy kalsiumoksidia CaO ja hiilidioksidia CO2.

CaCO3 → CaO + CO2. Kalkinointilämpötilat ovat tyypillisesti noin 900–1000 °C, riippuen lähtöaineesta ja halutusta lopputuotteesta. Reaktio on endotherminen ja energiaintensiivinen; epäpuhtaudet voivat vaikuttaa tuotteeseen ja sivutuotteisiin.

Teollisesti kalkinointi tapahtuu kalkinpolttolaitoksissa. Päämenetelmät ovat suorakivipoltto- eli shaft-kilnit ja pyörivät kilnat (rotary kilns); prosessi voidaan toteuttaa jatkuvana tai erätilaisuutena. Polttoaineina käytetään fossiilisia polttoaineita kuten kivihiiltä, maakaasua tai öljyä, ja yhä useammin hyödynnetään energiatehokkuutta sekä jätteenpoltto-olosuhteita. Laitokset suunnitellaan alentamaan energiankulutusta ja hallitsemaan päästöjä.

Kalkin tuotoksilla on laaja kirjo käyttökohteita: rakennusteollisuudessa laastien ja rappausten valmistus sekä korjausmaaleissa, maanparannuksessa sekä veden- ja jäteveden käsittelyssä. Raakakivestä valmistettu CaO voidaan hydratisoida Ca(OH)2:ksi eli kalkkivedellä hydratoituneeksi kalkiksi.

Kalkinoinnilla on merkittäviä ympäristövaikutuksia, erityisesti hiilidioksidipäästöjä ja pölyä. Päästöjä pyritään vähentämään energiatehokkuudella, prosessimuutoksilla ja mahdollisella hiilidioksidin talteenotolla.