A klinker a cement egyik alkotóeleme , amely körülbelül 80% mészkő (amely kalciumot eredményez) és 20% alumínium-szilikát (beleértve a szilíciumot, alumíniumot és vasat szolgáltató agyagokat ) keverékének főzéséből származik . A "liszt" vagy a "nyers" por alakú mészkő és agyag keverékéből képződik. Ez az égetés, a klinkerezés körülbelül 1450 ° C hőmérsékleten megy végbe, ami megmagyarázza a folyamat nagy energiafogyasztását.
A klinkerezés részben magyarázza a cementgyárak jelentős hozzájárulását az üvegházhatású gázok kibocsátásához .
A klinker kemény, kristályosodott csomók formájában kerül forgalomba, a szokásos cementek esetében sötétszürke színű, a fehér cement klinker esetében pedig zöld.
A szürke klinkerek összetételét a cementkémiára jellemző négy fő kristályfázis képviseli. Átlagosan a következők:
Ez a négy kristályos fázisok gyakran azonosították C 3 S, C 2 S, C 3 A és C 4 AF cement jelöléssel ; A "C" jelöli a mészmolekulát (és ebben az esetben nem a szenet), vagyis a CaO-t kombinálva: S, A és F, a szilícium (SiO 2 ), alumínium-oxid (Al 2 O 3 ) három másik oxidja és vasból (Fe 2 O 3 ).
Az alapanyagok sütése után kapott klinker ásványtani összetétele a keverék összetételétől, a hőmérséklettől, a felhasznált üzemanyagtól, a sütési időtől és a hűtési körülményektől (légtelenítés) függ.
Az összetevők tisztaságának mértékétől függően nehézfém- maradványok lehetnek jelen a klinkerben. Néhány cementgyár alternatív üzemanyagként gumiabroncsokat (nehézfémeket is tartalmaz) használ, vagy ipari hulladékot éget, amelyek mérgező maradványait a klinkerben kell megfogni.
Ezen fémek egy része javítja a cement minőségét , mások rontják a cement és a beton műszaki minőségét. Így egy kis króm felgyorsítja a kötést és növeli a cement és a jól előkészített beton ellenállását, de ez az egyik allergén, amely a cementet allergiás dermatitisz forrásává teszi . Éppen ellenkezőleg, a nyers Portlandben nagy mennyiségben jelen lévő kadmium , ólom , króm és cink, valamint az alumínium cement rontják a végső cement tulajdonságait. A kadmiumhoz hasonlóan a cink is könnyen felszívódik a portlandcementben, ahol növeli a kötési időt és csökkenti a beton szilárdságát. A túlzott mennyiségű cink-oxid rontja a kalcium-aluminát- cementek erősségét . Ha a cementet helytelenül adagolják, és a beton rossz minőségű, ezek a fémek részben kimosódhatnak ( kimosódhatnak ), és esetleg párologtatással történő kristályosítással újra stabilizálódhatnak (különösen a cseppkövekben és a betonokban találhatók meg ).
A klinker előállítása felelős a cementgyárak energiafogyasztásának nagy részéért és azok szénlábnyomáért ( fosszilis szénfogyasztás és üvegházhatásúgáz-kibocsátás ). Ez a termelés ezért fontos szerepet játszik az üvegházhatást okozó gázok cserélhető kvótáinak (vagy átruházható kibocsátási engedélyeinek ) tevékenységében, tárgyalásaiban vagy felülvizsgálatában a 2005-ben létrehozott európai kvótarendszer keretében. A klinker kibocsátási arányának csökkentése vagy alternatívákkal való helyettesítése ebben az összefüggésben új gazdasági és környezeti kérdéseket jelentenek, de 2005 kapcsán „klinker dilemma” merült fel . Paradox módon, ha a CO 2 -kibocsátáscementgyár csökkenthető, ez lényegében a klinker sebességének csökkentésével történik. De amikor a kiosztott kibocsátási egységek mennyiségét a klinker előállításához indexálják, annak ára nem, vagy csak a termelés határköltségének esetleges növekedése révén nő (például a fosszilis szén részleges biomasszával történő helyettesítése miatt). , amely nem ösztönzi a klinker arányának csökkentését. Alternatív megoldásként a kvóták mennyiségét indexelhetjük a cementből és nem a klinkerből előállított mennyiségre, de ez torz hatással járhat, ami arra ösztönözné a cementgyártót, hogy a klinkert (a cementnél jobban szállítható) egyszerűen importálja a kibocsátási egységeket ( vagy kevesebbet vásárolni). Meg lehet tiltani az APP kvótákat, ha a cementklinkereket nem helyben állítják elő, de egyesek szerint ezt az eljárást megtámadhatják, mielőtt az egyezségi testület vitatja a WTO-t .
A cementgyárak egyike azoknak az iparágaknak ( különösen a kohászattal , és a hőerőműveknek ), ahol a CO 2 megkötődiktervezik ezen iparágak és termékeik szén-dioxid-kibocsátásának csökkentését .
Tekintettel az energiafogyasztás részarányára a klinkerizációs folyamatban, általában egy kemence környezeti hatása nő, ha annak energiahatékonysága csökken.
A klinker életciklus-elemzése (LCA) nagymértékben változik az erőforrások (többé-kevésbé megújuló és szennyező) felhasználása és a cementgyártó által választott műszaki előállítási lehetőségek szerint.
A közelmúltban egy LCA modellt állítottak össze több mint 100 klinker gyártósor adataiból (előkalcinálással vagy anélkül), valamint az irodalom és a szakterület szakértőinek tudományos és műszaki adataiból.
Alkalmazhatja a cementipar egyrészt az alternatív üzemanyagok választására, másrészt az alternatív nyersanyagok választására, vagy a CSR (társadalmi és környezeti felelősség) kommunikációjára.
Azt is fel lehet használni a hatóságok vagy szervezetek, amely a környezetvédelem vagy az energia vagy a fenntartható fejlődés döntéstámogatásra vonatkozó, például , hatástanulmányok , elosztását kibocsátási kvóták vagy ko-feldolgozási engedélyt. A hulladék (gumiabroncs, előkészített ipari hulladék, szárított szennyvíziszap, kohósalak) cementkemencékben, majd hulladékégetőként használják a potenciálisan veszélyes és / vagy mérgező hulladékokhoz . A teljes egyensúlyt tekintve lehetséges az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése, az erőforrások felhasználásának csökkentése és mindenekelőtt az általános környezeti hatások csökkentése.