9. Der chemische Kern des Bildungswegs

Der in der Patentschrift beschriebene Röstprozess beruht auf vier Faktoren:

1. einer Chromquelle,

2. einer basischen Calcium- und/oder Natriumverbindung,

3. einer oxidierenden Atmosphäre, insbesondere Sauerstoff, und

4. ausreichender Temperatur und Reaktionszeit.

Vereinfacht lässt sich der zentrale Calciumchromat bildende Teilprozess wie folgt darstellen:

2 Cr₂O₃ + 4 CaO + 3 O₂ → 4 CaCrO₄

Für Natriumchromat lässt sich der korrespondierende Oxidationsweg bei Verwendung von Natriumcarbonat schematisch formulieren:

2 Cr₂O₃ + 4 Na₂CO₃ + 3 O₂ → 4 Na₂CrO₄ + 4 CO₂

Diese Gleichungen sind Stoffbilanzen des Chromatbildungswegs, nicht eine Behauptung, dass jede reale Anlagenoberfläche einem idealisierten Reinsystem entspricht. Sie zeigen jedoch den seit langem bekannten chemischen Zusammenhang: Cr(III)-haltige Chromquelle, Base und Sauerstoff bilden unter thermischer Beanspruchung einen Chromat-Cr(VI)-Pfad.

Ein als CaO ausgewiesener Calciumgehalt in Glas oder Silikat bedeutet nicht automatisch, dass freies Calciumoxid vorliegt. Für die anwendungsbezogene Bewertung ist die Reaktionsverfügbarkeit massgeblich. Auch Calciumsilikate können Calcium für die Chromatbildung liefern; Sayano beschreibt entsprechende Reaktionen. [11]