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Werkstofftechnik 2 - Aufbereitung des Erz

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Werkstofftechnik 2

Aufbereitung des Erz

Inhaltsverzeichnis

Unter Tage im Bergwerk
Unter Tage im Bergwerk

 

Stollen im Bergwerk
Stollen im Bergwerk

 

Definition Erz

Erz wird im Berg- oder Tagebau gefördert und ist für eine direkte Weiterverarbeitung nicht geeignet. Daher ist oft eine Aufbereitung in mehreren Schritten notwendig. Man ist dabei bestrebt den Anteil und damit die Konzentration der metallischen Komponenten im Erz zu erhöhen. Durch diese Anreicherung wird schon zu Beginn versucht den größten Teil der unerwünschten Begleitelemente vom Erz zu trennen. Dies geschieht indem das Erz gebrochen, zerkleinert oder auch fein gemahlen wird. An diesen Vorgang schließen sich dann Trennverfahren an. Diese nutzen Eigenschaften der Erzkomponenten wie Dichteunterschiede oder magnetisches Verhalten aus. Das bedeutendste Verfahren zur Trennung von Komponenten stellt die Flotation dar. 

Flotation

Bei diesem Verfahren wird das feingemahlene Erz in eine wässrige Suspension gefüllt. In der Suspension erfolgt die Trennung von Erzteilchen und Gangartteilchen [fremde, unerwünschte Komponenten], dadurch dass die Erzteilchen durch Sammlersubstanzen, die oberflächenaktiv wirken, so eingestellt werden, dass ihre Oberfläche wasserabweisend wirkt. Da sich die Erzteilchen nun nicht mehr an die Wassermoleküle binden können, erfolgt eine Bindung an Luftbläschen, die durch den Flotationsbehälter hindurch gehen und infolge des Auftriebs nach oben getragen werden. An der Oberfläche bildet sich ein Schaum mit Erz, der anschließend abgezogen werden kann. Jedoch eignet sich dieses feingemahlene Erz nicht zur Verwendung in einem Hochofen. Daher wird es durch Verfahren wie das Sintern zu einer geeigneten Größe geformt. Anderen Möglichkeiten stellen das Pelletieren [vorwiegend oxidische Erze] und das Rösten stückiger Erze [ vorwiegend sulfidische Erze] dar. Letzteres verfolgt den Zweck, dass das Erz eine für den Hochofen günstigere chemische Verbindung erhält. Oft ist es auch möglich ein sulfidisches Erz durch Rösten in ein oxidisches Erz umzuwandeln. Dabei hängt der Erfolg der Umwandlung oft von der Affinität des Metalls zu Schwefel und zu Sauerstoff ab. 

Beispiel

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Kupfersulfid kann nicht in Kupferoxid umgewandelt werden, da Kupfer eine höhere Affinität zu Schwefel als zu Sauerstoff besitzt. 
Eisen hingegen bindet sich lieber an Sauerstoff, wodurch es in Folge der Röstung von Eisensulfid in Eisenoxid oxidiert.