Projektdaten

---

Reduzierung der CO2-Emissionen durch Herstellung hochreaktiver Belitzemente

---

Das Ziel des vorliegenden Projektes ist die Herstellung hochreaktiver Belitpolymorphe mit den in der Zementindustrie üblichen Drehrohröfen um die Produktion von Zementen mit geringen CO2-Emissionen zu ermöglichen. Die CO2-Belastung des Klinkers kann reduziert werden, indem der Hauptbestandteil Alit (72 M.-% CaO) durch Belit (63 M.-% CaO) ersetzt wird. Die Reaktivität von Belit ist normalerweise relativ gering und eine deutliche Verbesserung seiner Reaktivität ist das wichtigste Ziel dieses Forschungsvorhabens. Belit kann in verschiedenen Polymorphen auftreten, die eine identische chemische Zusammensetzung, aber eine unterschiedliche Kristallstruktur haben. Es ist bekannt, dass der beta-Polymorph üblicherweise im Portlandzementklinker vorhanden ist und eine geringe Reaktivität zeigt. Es ist weiterhin bekannt, dass die bei höheren Temperaturen auftretenden alpha-Polymorphe eine höhere Reaktivität besitzen und durch den Einbau von Fremdionen stabilisiert werden können. Aktuelle Untersuchungen haben ergeben, dass noch weitere Polymorphe existieren. Einer dieser Polymorphe wurde mit x bezeichnet und die andere Belitform ist eine amorphe Phase. Überraschenderweise sind diese beiden Polymorphe deutlich reaktiver als die seit langem bekannten Polymorphe. Der Umsatzgrad kann 90% nach 3 Tagen Hydratation überschreiten und ist dadurch höher als von Alit. Die Herstellung dieser beiden Belitformen basiert derzeit auf einen 2-Stufen-Prozess in dem ein Autoklav erforderlich ist, wodurch die Herstellung der hochreaktiven Belitpolymorphe mit der derzeit vorhandenen Technologie nicht möglich ist. Mit dem vorliegenden Arbeitsprogramm soll das zweistufige durch ein einstufiges Verfahren ersetzt werden unter Verwendung vorhandener Technologie. Dies kann durch Übertragung der Kenntnisse zur Herstellung hochreaktiver Belite im Autoklavverfahren auf den Hochtemperaturprozess (600-1000°C) erreicht werden.