Mineralien & Bergbau in Chile: Ein umfassender Leitfaden

Mineralbildung

Der Sauerstoff verbindet sich mit anderen Elementen zu Oxiden, wie zum Beispiel: FeO, Na₂O, Al₂O₃, MgO und SiO₂.

Mineralien

Mineralien sind feste Stoffe, die aus einem Element oder einer chemischen Verbindung bestehen und durch einen natürlichen Prozess gebildet wurden. Mineralien kommen in Lagerstätten vor, die in Gesteinen als ausgefüllte Spalten oder Risse erscheinen.

Einige der häufigsten Mineralien

• KAl₂(AlSi₃)O₁₀(OH)₂ (Glimmer)
• KAlSi₃O₈ (Feldspat)
• SiO₂ (Quarz)

Primäre Minerale

Diese Mineralien stammen aus den ursprünglichen Lagerstätten. Pyrit (FeS₂) ist ein primäres Mineral, das in Farbe und Glanz Gold ähnelt.

Sekundäre Minerale

Sie entstehen durch chemische Reaktionen von primären Mineralen. Anglesit (PbSO₄) ist ein sekundäres Mineral, das aus Bleiglanz (PbS), einem primären Mineral, gebildet wird.

Mineralogie

Mineralogie ist die Wissenschaft, die die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Kristallstruktur von Mineralen untersucht.

Feste kristalline Partikel

Feste kristalline Partikel sind in einer geordneten und regelmäßigen Weise in allen drei Raumdimensionen gruppiert und bilden definierte Formen. (z.B. Glasfaser)

Amorphe Festkörper

Die Partikel in amorphen Festkörpern sind geometrisch angeordnet, ihre Struktur ähnelt der von Flüssigkeiten, sie sind formlos. (z.B. Quarz)

Kristalline Struktur von Mineralien

Mineralien sind kristalline Feststoffe, das heißt, die Partikel sind im Raum nach einer genauen Struktur und regelmäßigen Anordnung angeordnet. Die meisten festen Materialien auf der Erde sind Kristalle wie Quarz (SiO₂). Ausnahmen sind amorphe Feststoffe wie vulkanische Gesteine. Kristalle bestehen aus einer sich wiederholenden Grundeinheit, die Elementarzelle genannt wird und sich unbegrenzt in den drei Raumdimensionen wiederholt.

• Kubisch: Pyrit
• Tetragonal: Kassiterit
• Trigonal: Siderit
• Hexagonal: Beryll
• Rhombisch: Schwefel
• Monoklin: Gips
• Triklin: Axinit

Physikalische Eigenschaften von Mineralien

Die physikalischen Eigenschaften hängen mit der Struktur, Härte, Bruch und Spaltbarkeit zusammen. Der österreichische Mineraloge Friedrich Mohs entwickelte 1812 eine Härteskala, die noch heute gültig ist und Mohs'sche Härteskala genannt wird.

• Härte: Der Widerstand, den ein Mineral dem Ritzen seiner glatten Oberfläche entgegensetzt.
• Bruch: Die Art und Weise, in der ein Mineral zerbricht, wenn es geschlagen wird (z. B. in Splitter, unregelmäßig oder muschelig).
• Spaltbarkeit: Die Tendenz eines Minerals, beim Schlagen in einer oder mehreren Richtungen zu spalten.

Bedeutung des Bergbaus in Chile

• 70 % der Kupferproduktion in Chile
• Staatliche Bergbauunternehmen: Corporación Nacional del Cobre (Codelco) mit ihren fünf Divisionen: Codelco Norte, El Salvador, Ventanas, Andina und El Teniente.
• Private Bergbauunternehmen: Minera Escondida Ltda, Minera La Candelaria, Minera Mantos Blancos S.A. und Minera Doña Inés de Collahuasi, unter anderem.

Codelco ist der weltweit größte Kupferproduzent und der zweitgrößte Molybdänproduzent. Chile exportiert neben Kupfer und Molybdän auch Gold, Silber, Eisen, Nitrat und Jod. Bemerkenswert ist auch die erfolgreiche Industrie für Lithiummineralien und Rhenium.

Metallurgie von Kupfer in Chile

Wenn ein Mineral einen marktfähigen Metallgehalt aufweist, wird es als Erz bezeichnet. Chilenisches Kupfererz hat beispielsweise einen hohen Metallgehalt: 1,5 % Kupfer, 0,03 % Molybdän. Der Metallgehalt von kommerziellem Interesse in einem Erz wird als Gehalt bezeichnet und in Prozent ausgedrückt.

Eigenschaften von Kupfer

• Physikalische Eigenschaften:
  • Rötliche Farbe und metallischer Glanz
  • Extrem dehnbar und verformbar
  • Kristallisiert im kubischen System
  • Härte von 2-3
  • Nach Silber der beste Leiter von Strom und Wärme
• Chemische Eigenschaften:
  • Oxidiert langsam an der Luft und bildet eine anhaftende grüne Oxidschicht, die vor Korrosion schützt
  • Beständig gegen Chemikalien und sauberes Wasser
  • Oxidierende Säuren wie Salpetersäure korrodieren es leicht

Kupferlegierungen

In der Industrie werden verschiedene Kupferlegierungen hergestellt, wie z. B. Messing (Cu-Zn), Bronze (Cu-Sn) und Neusilber (Cu-Ni-Zn). Kupfer verbindet sich mit Sauerstoff oder Schwefel zu oxidierten Kupfermineralien bzw. Sulfiden.