Metallurgie von Zinn, Blei, Zink und Aluminium

Metallurgie von Zinn

Pyrometallurgische Reduktion von Kassiterit

Bei der pyrometallurgischen Reduktion von Kassiterit wird das Zinnerz in einem Flammofen mit Koks (Kohlenstoff) reduziert und anschließend raffiniert.

Elektrolytische Gewinnung von Zinn

Hierbei wird das Zinn in eine Natriumhydroxidlösung eingebracht, welche das Zinn löst. Das Metall wird anschließend durch Elektrolyse der Lösung gewonnen.

Anwendungen von Zinn

Reines Zinn wird verwendet, um Legierungen wie Bronze zu erhalten. Zudem findet es Anwendung bei:

• Metallschweißungen
• Metalldruckguss
• Gleitlagern
• Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt

Blei

Blei ist ein blaugraues, schweres und weiches Metall.

Metallurgie von Blei

Oft wird Bleiglanz als Ausgangsmaterial genutzt. Das feinteilige Erz wird einer Röstung unterzogen, um es in Bleimonoxid umzuwandeln. Zur Gewinnung von metallischem Blei wird es in einem Hochofen mit Koks als Brennstoff und Reduktionsmittel verarbeitet. Das geschmolzene Metall und die Schlacke sammeln sich im Tiegel und werden getrennt. Das so erhaltene Werkblei enthält Verunreinigungen wie Kupfer, Zinn, Arsen, Antimon, Wismut und Silber, die durch elektrolytische Raffination entfernt werden.

Zink

Zink ist ein weißes Metall, das bei gewöhnlichen Temperaturen sehr spröde ist. Es ist zwischen 120 und 150 °C schmiedbar und zwischen 200 und 300 °C spröde. In feuchter Luft oxidiert es und bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit.

Zink-Metallurgie

Zink wird im Wesentlichen aus Sulfid-, Oxid- und Carbonaterzen hergestellt. Die Mineralien werden zunächst in Oxide umgewandelt. Carbonate werden unter Sauerstoffabschluss erhitzt, während Sulfide geröstet werden. Das entstandene Oxid wird anschließend mit Kohlenstoff in einem elektrischen Ofen reduziert. Das nach diesem Verfahren gewonnene Zink wird als Spelter bezeichnet.

Zinklegierungen

Dazu gehören Messing, Bronze, Zinklegierungen und Neusilber (Alpakas).

Anwendungen von Zink

Zink wird verwendet für:

• Dachbahnen, Dachrinnen und Fallrohre
• Eimer und Wassertanks
• Korrosionsschutzschichten (Verzinkung)
• Trockenbatterien

Aluminium

Aluminium ist einer der wichtigsten Bestandteile der Erdkruste. Es ist weißlich, ähnlich wie Silber, hat einen niedrigen Schmelzpunkt, eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Affinität zu Sauerstoff sowie eine hohe Formbarkeit und Duktilität.

Metallurgie von Aluminium

Trennung von Aluminiumoxid

Aluminiumoxid wird aus Bauxit gewonnen. Verunreinigungen im Bauxit werden durch Natriumaluminat getrennt. Durch Filtration über Aluminiumoxidhydrat und anschließende Kalzinierung wird wasserfreies Aluminiumoxid gewonnen.