Kalk ist ein hergestelltes Produkt aus Kalkstein (Calciumcarbonat) oder Dolomit (Calcium Magnesiumcarbonat). Der Rohstoff wird zu Branntkalk und Kalkhydrat verarbeitet. Da es alkalisch ist, wird es häufig verwendet, um den pH-Wert von Wasser und Böden mit sauren Bestandteilen einzustellen. Es wird zur Aufbereitung von Trinkwasser und Abwasser verwendet.
Gängige Arten von Kalkprodukten für die Wasseraufbereitung
Einfaches Calcium- oder Magnesiumcarbonat wird auf verschiedene Weise zu chemisch unterschiedlichen Produkten für unterschiedliche Zwecke verarbeitet. Branntkalk wird durch Erhitzen von Calciumcarbonat in einem als "Kalzinieren" bezeichneten Prozess hergestellt, um Kohlendioxid freizusetzen, wobei Calciumoxid zurückbleibt. Branntkalk kann durch Zerkleinern und Zugabe einer kleinen Menge Wasser weiterverarbeitet werden, um Kalkhydrat, auch Löschkalk genannt, herzustellen, das Calciumhydroxid ist.
Kalk in der Wasserenthärtung
"Hartes" Wasser enthält gelöste Mineralstoffe, darunter Kalzium und Magnesium, die durch den Enthärtungsprozess entfernt werden. Es mag widersinnig erscheinen, dem Wasser Kalzium zuzusetzen, um Kalzium aus dem Wasser zu entfernen, aber der Prozess verwendet process chemische Reaktionen in einer Umgebung mit hohem pH-Wert, um Calciumverbindungen zu bilden, die zu Feststoffen ausfallen, die dann ausgefiltert. Beispielsweise reagiert Calciumbicarbonat mit Kalk zu Calciumcarbonat und Wasser.
Kalk in der kommunalen Abwasserbehandlung
Wie bei der Wasserenthärtung erhöht Kalk den pH-Wert von phosphor- und stickstoffhaltigen Abwässern aus organischen Quellen, was zu Algenblüten. In der Umgebung mit hohem pH-Wert verbindet sich Kalk mit Phosphor zu Calciumphosphaten, die als Feststoff aus dem Wasser ausfallen. Beim "Ammonia Stripping" wird die gleiche Umgebung mit hohem pH-Wert verwendet, um Stickstoff (als Ammoniumhydroxid) in Form von Gas in die Atmosphäre freizusetzen.
Kalk in der industriellen Abwasserbehandlung
Viele industrielle Prozesse – vom Bergbau über die Stahlherstellung bis hin zur Obstkonservenherstellung – erzeugen saures Abwasser, das vor der Freisetzung behandelt werden muss. Kalk dient dazu, Säuren zu neutralisieren und gleichzeitig verschiedene Metalle zu Feststoffen auszufällen, die wiedergewonnen werden können. Andere, stärker ätzende Stoffe wie Natronlauge könnten ähnliche Funktionen erfüllen, aber Kalk ist billiger und sicherer in der Handhabung, und der daraus resultierende Schlamm fängt mehr Metalle mit einer geringeren Tendenz zum Auslaugen ein aus.