Industri
Som framgår nyttjas kalk och dolomit inom ett stort antal områden, de ingår som en viktig beståndsdel i olika produkter och de används som tillsats i många industriprocesser. Här följer en redovisning hur kalk och dolomit används inom olika områden.
Järn och stål
Det största avsättningsområdet för kalkindustrins produkter är inom järn- och stålindustrin.
Förbrukningen av bränd kalk rör sig kring 30 – 45 kg bränd kalk per ton stål för samtliga stålsorter utom för rostfritt stål där förbrukningen i regel är över 90 kg per ton rostfritt stål.
Kalkens uppgift är att rena stålet från svavel samt att åstadkomma en flytande slagg ihop med andra slaggbildare.
Valet av kalkkvalitet styrs av tillverkningsprocess och stålkvalitet. Både roterugnsbränd kalk och schaktugnsbränd kalk används.
Stålframställning sker enligt två vägar, den ena baserad på järnmalm och den andra på skrot.
Malmbaserad metallurgi
I det första steget, masugnsprocessen, chargeras kalksten tillsammans med malm och koks. Om pellets används som malmråvara kan kalksten finnas med som ingrediens. I regel krävs även komplettering med kalksten. Syftet är detsamma, nämligen att binda föroreningar och få fram en flytbar slagg tillsammans med andra ämnen i järnmalmen. Den slagg som framställs kan i stor utsträckning återanvändas som t ex vägbyggnadsmaterial.
Bränd kalk och kalksten används som råvara för att binda och avlägsna svavel vid järnframställning.
Från masugnen går det framställda tackjärnet vidare till en LD-ugn där ingående kolhalt i järnet tas bort med syre. I detta skede används i regel schaktungsbränd kalk som tack vare sin lösbrända kvalitet har en något snabbare förmåga att bilda slagg än den hårdbrända kalken. Storleken på den brända kalk som brukar användas är 7 mm och uppåt.
Skall stålet sedan genomgå en efterbehandling i en skänkugn så används företrädesvis roterugnsbränd kalk för att förhindra uppkolning och väteupptagning i stålet. För detta ändamål används oftast blåsbar fraktion.
Skrotbaserad metallurgi
Här tillsätts den brända kalken i samband med nedsmältningen av skrotet. Både roterugnsbränd kalk och schaktugnsbränd kalk används och syftet är detsamma, att ge en flytbar slagg samt att fånga upp föroreningar och att svavelrena stålet.
Här använder stålverken i regel blåsbar fraktion.
Sker en efterbehandling som beskrivits i den malmbaserade tillverkningen så gäller samma förbrukningsmönster.
Är det ett stål med låg kolhalt som t ex. rostfritt stål så användes företrädesvis roterugnsbränd kalk då den minskar risken för uppkolning.
Stränggjutning
Detta gäller båda tillverkningsvägarna och här är kalken vanligtvis inblandad med andra mineraler för att utgöra ett skyddande skikt på stålytan under gjutningens gång.
Rostfritt stål genomgår efter kallvalsning en syrabehandling av stålytan, så kallad betning, för att rena den. Den syra som har använts neutraliseras sedan med släckt kalk.
Förutom inom järn- och stålindustrin används kalksten och bränd kalk även inom annan metallurgi. Kopparframställning är ett exempel på detta där sulfidmalmgruvorna använder dessa produkter för pH-justering och i smältprocesserna.
Papper och massa
Denna industrigrupp är ett av Nordens viktigaste applikationsområden för kalkindustrin. Bränd kalk är en indirekt kemikalie vid sulfatmassaframställningen, där den ingår som en viktig länk i kemikalieåtervinningscykeln.
Bränd kalk (CaO) släcks i grönluten till släckt kalk (Ca(OH)2 som i kaustiseringskärlen reagerar med grönlutens Na2CO3 och återbildar vitluten (NaOH) samt utfälld mesa (CaCO3)
Massabruken är i princip självförsörjande på bränd kalk. Leveranser utifrån behövs då man behöver rena kalkcykeln från föroreningar. Denna ”make-up”-kalk kan vara bränd kalk eller i vissa fall Kalksten.
Havererar kalkugnen behövs det ofta tillföras stora mängder bränd kalk för att kunna upprätthålla massaproduktionen.
Vid papperstillverkningen används också mycket kalkprodukter. Dels som fyllmedel i pappret dels som en del av bestrykningspigmentet. Kalken som används här är i dag till största delen GCC (Grounded Calcium Carbonate), men PCC (Precipitated Calcium Carbonate), som är en annan kalkprodukt, vinner mer och mer terräng som alternativ och/eller komplement till GCC.
GCC är en mycket finmald och renad kalkstensprodukt. Den levereras som en slurry till pappersbruket.
PCC är en ”syntetiskt” uppbyggd kalciumkarbonat med en bestämd kristallstruktur. PCC produceras från CaO som via släckning blir Ca(OH)2. Till hydroxiden sätts CO2 och CaCO3 fälls ut. Genom olika processparametrar styr man denna kristalluppbyggnad för att få önskad produkt.
Bygg- och anläggning
Byggmaterial och byggmaterialrelaterade produkter är en mycket bred grupp vars tillverkning kräver stora mängder av kalk- och dolomitprodukter, exempelvis kalksten/dolomitsten, kalciumhydroxid (släckt kalk) och kalciumoxid (bränd kalk).
Cement
För att tillverka cement används kalksten och lermineral. Råvarorna mals ned till ett fint mjöl i stora kvarnar. Mjölet bränns vid ca 1400°C till ett klinkermaterial i roterugnar. Klinkern mals därefter tillsammans med en mindre del gips till färdig cement. Inom Sverige förbrukas ca 4 miljoner ton kalksten för att tillverka ca 2,4 miljoner ton cement.
Asfalt
Asfaltsbeläggningar för vägar består av stenmaterial och fillermaterial (bl a kalkstensmjöl) samt bitumen (en form av asfalt) som bindemedel.
Gjutasfalt, som används vid tätskiktning och beläggningsarbeten, innehåller kalkstensmjöl.
Vid tillverkning av takpapp används en blandning av bitumen och kalkstensmjöl.
Puts, bruk, spackel
Inom denna grupp finns olika typer av fasadputs, golvbruk, lagningsbruk, avjämningsmassor, sandspackel m m. Detta segment förbrukar stora mängder av kalk och dolomitprodukter. Vitt dolomitmjöl används framförallt i vita spackelprodukter. Bränd kalk och släckt kalk ingår även i många typer puts och bruk.
Färg och plastprodukter
Vid tillverkning av dessa byggrelaterade produkter används mycket stora mängder av framförallt vita, mycket finmalda dolomit- och kalkprodukter. Dessa så kallade fillerprodukter är finmikroniserade ned till en partikelstorlek på 5 mikron (0,005 mm). Exempel på färdiga produkter är olika typer av inom- och utomhusfärger, elkablar, tapeter, plastmattor och rör m m.
Betong
Betong får man genom att blanda cement med vatten, sten, grus och/eller sand som filler. Betong är ett av våra vanligaste byggmaterial. Betong används vid konstruktioner av hus, broar, vägar, tunnlar m m.
Betongvaruindustrin tillverkar bl a rör, fasadelement, takpannor, marksten m m.
Inom betongsegmentet används kalkstens- och dolomitmjöl som fillermaterial bl a vid tillverkning av självkompakterande betong.
Grovfraktionerad vit marmorkross används bl a som vit ytballast vid tillverkning av prefabricerade betongelement.
Glas
Vanligt glas framställs genom sammansmältning av kvartssand, soda och kalksten/dolomitsten. Inom byggsektorn används stora mängder av planglas till bl a fönsterglas, fasadglas, butiksrutor mm.
Markstabilisering
En blandning av bränd kalk och cement används för att förstärka våta och mjuka lerjordar och ge marken en ökad bärighet och stabilitet. Dessa metoder används framförallt vid väg- och järnvägsbyggande.
Tegel/Kalksandstensblock/Leca
Tegelindustrin tillsätter kalk till kalkfattiga leror för att ge teglet en gul brännfärg.
Råmaterialen i kalksandstensblock utgörs av sand, sandsten, kalk och vatten. De gjutna stenarna ånghärdas. Exempel på kalksandsten är bl.a. Mexisten.
Leca/Lättklinker finns både som lösvikt och byggblock. Råvarorna är lera, sand, vatten och kalkstensmjöl. Blandningen bränns i en roterugn varvid porösa kulor bildas. I lösvikt används produkten inom trädgårds- och markarbeten. Som byggmaterial binds kulorna ihop med cement och formas till s k Lecablock.
Lättbetong
Lättbetong framställs av en blandning av sand, cement, bränd kalk, vatten och aluminiumpulver. Gasutvecklingen, som ger jäsningen och porstrukturen, fås genom tillsats av aluminiumpulver. De gjutna blocken ånghärdas i en autoklav.
Isolering
Vid tillverkning av mineralull låter man en smälta som i huvudsak består av diabas och kalksten/dolomitsten överföras via spinning till fibrer.
Glasullstillverkning sker på likartat sätt men smältan består då istället av glas.
Övrig industri
Färg-, plast- och gummiindustri
Inom detta område används stora mängder av finmikroniserat kalkstens- och dolomitmjöl. Fillermaterialet spelar en viktig roll under tillverkningsprocessen och ger positiva effekter på slutegenskaper och ekonomi.
Kemisk-teknisk industri
Dessa industrier förbrukar ett flertal olika kalk- och dolomitprodukter. Exempel på färdigprodukter är rengöringsmedel, tvättmedel, slipmedel, lim och tätningsmedel.
Livsmedel, hygien och läkemedel
Kalk används i produkter som exempelvis tandkräm, kosmetika och vanliga huvudvärkstabletter.
En stor förbrukare av kalk är sockerindustrin, som använder bränd kalk i reningsprocessen.
Kemisk industri
Kalciumkarbid tillverkas av bränd kalk som behövs vid tillverkning av bl a acetylen. Dolomit är en viktig råvara vid tillverkning av gödselmedel. Vid tillverkning av olika glasprodukter som exempelvis flaskor och burkar ingår både kalk och dolomit.
Släckt kalk används i garvningsprocessen av läder.