Kieselgur - Diatomeen Erde

Kieselgur (Kieselguhr, Diatomeenerde, DE) ist ein natürliches Mineral. Kieselgur besteht aus fossilierten Panzern von Kieselalgen (Diatomeen). Die Formen der einzelnen Diatomeene sind vielfältig und können von stäbchenartigen Strukturen über diskusartigen Formen bis hin zu zylindrischen Typen ausgeformt sein.

Heute sind weit mehr als 8.000 Diatomeen Spezies bekannt.

Kieselgur Partikel unter dem Elektro Mikroskop

Die unterschiedlichen Spezien weisen eine natürliche Größe von 2 bis zu 60 micrometer auf. Die Skelette der einzelnen Diatomeene (Kieselalgen) bilden ein hochstabiles (druckresistent) Siliziumdioxid Gerüst das gleichzeitig hoch porös ist.

Die amorphe Struktur von Kieselgur besitzt eine sehr hohe innere Oberfläche von bis zu 70 m2/.g

Noch heute leben Diatomeene in unseren großen Binnenseen und Ozeanen und bilden die Nahrungsgrundlage für unzählige Lebewesen.

Es werden Süsswasser-und Salzwasser Kieselguren von einander unterschieden.

Häufig ist zu beobachten, dass Kieselgur (Diatomeenerde) aus Urzeitlichen Binnengewässern in Ihrer Ausformung einheitlicher ist. Die Begründung hierfür ist naheliegend. In offenen Ozeanen findet eine deutlich größere Durchmischung von Lebewesen statt. Dies führt offensichtlich auch zu einer höheren Diversität der einzelnen Spezien.

Für manche industrielle Anwendungen stellt eine homogene Diatomeen-Struktur einen Vorteil dar. Für andere Anwendungen ist eine sehr hohe Vielfalt in der Typologie der einzelnen Kieselgur Partikeln ein Vorteil.

Einzelnes Kieselgur Diatomeen, kalziniert

Die hoch amorphe Struktur von spezifischen Kieselguren in Verbindung mit der Tatsache, dass Kieselgur vollkommen inert ist verleiht dem Mineral ideale Eigenschaften zur Verwendung in einer Vielzahl von Industrien.

Im Internet stößt man auch auf Begrifflichkeiten wie Bergmehl, Diatomeenerde, Diatomeenpelit, Diatomit, Infusorienerde, Kieselmehl, Tripel, Tripolit, Tripolite und Celite. In den meisten fällen handelt sich hierbei um Synonyme von Kieselgur bzw. Diatomeenerde.

Kieselgur wird im Tagebau abgebaut. Die erste wirtschaftlich genutzte Kieselgur Grube befand sich im Niedersächsischen Munster Breloh. Herr Karl-Heinz Janson sen., war über Jahrzehnte in dem Unternehmen Meyer Breloh, anfangs als Vertriebsleiter, später als Geschäftsführer, tätig.

Die wesentlichen Abbaugebiete der heutig industriell eingesetzten Kieselgur liegen im Süden Frankreichs und Spanien, dem Westen der USA und Asien. Einschränkend muss man allerdings sagen, dass bis dato asiatische Kieselgur in den westlichen Industriestaaten noch nicht Fuß fassen konnten. Dies liegt in erster Linie an fehlenden Zertifizierungen und Registrierungen (Reach) wie aber auch an stark schwankenden Qualitäten.

Kieselgur Abbaugebiet im Westen der USA

Grobe Aufbereitung

Nach dem groben Abbau des häufig strahlend weißen Minerals Kieselgur wird es per Schüttgut LKWs in die Verarbeitung verbracht. Der hier angelieferten Kieselgur Bruch wird auf Tischtennisball große Kieselgur Bruchstücke zerkleinert. In diesem Zustand hat die Kieselgur noch ein Wassergehalt von bis zu 30 %. Der so erhaltende Feinbruch wird im nächsten Schritt gelagert, aber auch schon zum Zweck der Homogenisierung mit dem Feinbruch anderer Teile des Abbaugebietes gemischt.

Thermische Aufbereitung natürliche Kieselgur

Im folgenden Prozessschritt wird die Kieselgur bei einer Temperatur von ca. 300 Grad Celsius getrocknet und vermahlen. Daraufhin folgt die erste Klassifizierung der unterschiedliche Feinheitsgrade und Qualitäten. Die mechanische Produktion natürlicher Kieselgur (CAS Nummer 61790-53-2) ist damit abgeschlossen und die pulverförmigen Produkte stehen den unterschiedlichen Verpackungsprozessen (Lose im Silo, Bigbags und Paperbags) zur Verfügung.

Thermische Aufbereitung kalzinierte Kieselgur Flux-kalzinierte Kieselgur

Die gemahlene getrocknete Kieselgur wird bei diesem Prozess-Schritt in einem Drehrohrofen entweder kalziniert oder flux kalziniert. Das Mineral wird bei 900-1200 °C gebrannt. Hierbei werden organische Verunreinigungen wie auch die in der amorphen Silizium Struktur gebundene Restfeuchte ausgebrannt. Mit diesem Schritt werden die Filter- aber auch die Füllstoffeigenschaften der Kieselgur positiv beeinflusst. Nachdem die kalzinierte bzw. flux kalzinierte Kieselgur über Siebungen Windsichtungen und Zyklonabscheider weiter Klassifiziert wurde werden einzelne Fraktionen noch über Mischungen hinsichtlich Ihrer Homogenitätsanforderung optimiert. Als letzter Produktionsschritt erfolgt auch hier die Abpackung als lose Ware, Bigbags und Paperbags.

Kieselgur wir in einer Vielzahl von Industrien eingesetzt. Die folgende Aufzählung hat keinen Anspruch auf vollständigkeit.

Kieselgur als Filterhilfsmittel

Kieselgur wird in der Anschwemmfiltration als Filterhilfstoff eingesetzt. Die poröse Struktur wie auch die enorme Druckresistenz macht Kieselgur zu einem Idealen Filterhilfsstoff.

Prinzip Anschwemmfiltration KIeselgur, Precoat und Bodyfeed

Flüssigkeiten wie Bier, Wein, Wasser, fossile und organisches Öle, die unterschiedlichsten flüssigen Chemische Suspensionen werden mit dem Filterhilfsstoff Kieselgur gefiltert. Das prinzip ist immer dasselbe. Über den Filterhilfsstoff wird ein Filterkuchen aufgebaut, der in der Lage ist die zu entfernenden Störstoffe aufzunehmen.

Kieselgur als Trägerstoff
Auf Grund der sehr porösen Struktur von Kieselgur (Diatomeenerde) ist das Mineral in der Lage große Mengen an Flüssigkeiten aufzunehmen. Bedingt durch die Tatsache, dass es sich bei Kieselgur um eine amorphe Struktur handelt, trocknet das Mineral sehr homogen aus. Ins besondere im Bereich der Entwicklung von Zuschlagsstoffen der Bauindustrie (Fliesenkleber, Spezialmörtel, Zement gebundene Systeme) hat sich Kieselgur als Trägerstoff für Additive bewehrt.

Kieselgur als Technischer Füllstoff

Wir können uns gar nicht vorstellen in wie vielen Stoffen des täglichen Gebrauchs Kieselgur enthalten ist. Als Beispiele seien Zahnpasta, Papier, Buntstiftmienen, Abdruckmasse Silikone, Saatguthüllen, Farbe Lacke u.s.w. es werden sich unterschiedliche Eigenschaften der Kieselgur zunutze gemacht. So sorgt die Kieselgur in Farben dazu, dass sie matt wird, in Papier, das es die Tinte schnell aufgenommen wird und nicht verwischt werden kann, in Buntstiften, dass die Reibung zwischen Papier und Miene die gewollte Abrasivität hervor bringt.