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Eisenerze sind Gemenge aus chemischen Verbindungen des Eisens mit nicht eisenhaltigen Gesteinen (die so genannte Gangart oder âtaubesâ Gestein). Die chemischen Verbindungen des Eisens im Eisenerz sind im Wesentlichen Eisenoxide, das heiĂt chemische Verbindungen des Eisens mit Sauerstoff, oder Eisencarbonate. In geringen Mengen werden auch Eisenerze verhĂŒttet, in denen das Eisen mit Schwefel (Pyrit) oder einigen anderen Elementen verbunden ist.
Die wichtigsten Eisenerze sind Magnetit (bis 72 % Eisengehalt), HĂ€matit (bis 70 % Eisengehalt) und Siderit (bis 48 % Eisengehalt).
Inhaltsverzeichnis |
ErzlagerstĂ€tten sind hĂ€ufig magmatischen Ursprungs. In geologisch aktiven Gebieten dringt Magma mit einem hohen Anteil an wertvollen Metallen in die Erdkruste ein. Bei der AbkĂŒhlung des Magmas kommt es zur Auskristallisation der Minerale und zur Entstehung von ErzlagerstĂ€tten.
Eisenreiche Schmelzgesteine werden entweder umgelagert oder aber aufgelöst und anderenorts wieder ausgeschieden, zum Beispiel an Schwarzen Rauchern.
Bestimmte Bakterien bilden elementaren Sauerstoff als Stoffwechselprodukt und fĂŒhren damit zur Oxidation von Fe(2+) (zweiwertig) zu Fe(3+) (dreiwertig). Fe(3+) Verbindungen sind sehr viel weniger wasserlöslich als Fe(2+) Verbindungen. Die entsprechenden Eisenoxide/Oxidhydrate (rot nach Diagenese/Metamorphose) fallen damit aus, solange es im Meerwasser noch genĂŒgend Fe(2+) gelöst gibt. Zu BĂ€ndererzen kann es kommen, wenn der Stoffwechsel der Bakterien unter ungĂŒnstigen Bedingungen (niedrigere Temperatur, weniger Nahrungsangebot etc.) geringer wird. Dann lagern sich vorrangig Silikate (Ton) oder KieselsĂ€uregel ab (verfestigt: Chert, Chalcedon, entspricht etwa Jaspis), die hellgrau erscheinen. Diese Wechsellagerung fĂŒhrt dann zur BĂ€nderung rot bis dunkelgrau-hellgrau. Es wird vermutet, dass diese Oxidation von Fe(2+) in den Weltmeeren durch bakteriell gebildeten Sauerstoff lange Zeit verhindert hat, dass der Sauerstoffgehalt der AtmosphĂ€re steigen konnte. Erst als das gelöste Eisen in den Weltmeeren oxidiert und ausgefĂ€llt war, erreichte dieser bakteriell gebildete Sauerstoff die AtmosphĂ€re.
BĂ€nderung:
So entstehen Schichten unterschiedlicher FĂ€rbung, daher der Name.
Raseneisenerze sind die Àltesten Eisenquellen des Menschen, abgesehen von den sehr seltenen Eisenmeteoriten, sie sind am leichtesten abbaubar und leicht zu reduzieren (Limonit), meist aber kleinrÀumig und schnell erschöpft.
Eisen kann als leichter lösliches Fe(2+) transportiert werden (z. B. gelöst aus verwitterten Silikatgesteinen) und im Boden nach Oxidation aus diesen eisenhaltigen Lösungen ausfallen und anreichern. Verkarsten/verwittern z. B. leicht eisenhaltige Kalksteine, dann fallen die eisenhaltigen Lösungen hĂ€ufig in Karstspalten, HohlrĂ€umen nach Oxidation zu Fe(3+) aus und bilden Konkretionen aus Eisenoxidhydraten (Limonit). Diese liegen meist in toniger Grundlage (Bolus), die einen nicht löslichen VerwitterungsrĂŒckstand der Kalksteine bildet. Die Limonitkonkretionen wurden Bohnerze genannt und bildeten z. B. als so genannte Doggererze in SĂŒdwestdeutschland (MarkgrĂ€flerland, HochflĂ€che der SchwĂ€bischen Alb, auch im Schweizer Jura) die Grundlage einer kleinen Eisenindustrie.
Im Amazonasurwald Brasiliens, in der Serra dos CarajĂĄs, befindet sich die gröĂte EisenerzlagerstĂ€tte der Welt mit geschĂ€tzten 17 Milliarden Tonnen BĂ€nder-Eisenerz, das in einem riesigen Tagebau gewonnen wird.
Die vier bedeutendsten EisenerzförderlÀnder mit zusammen 83% der Weltförderung (2009) sind China, Brasilien, Australien und Indien.
Nach der Förderung werden die Eisenerze am Abbauort aufbereitet und dabei von dem gröĂten Teil der Gangart getrennt. Dadurch werden die Kosten fĂŒr den Transport und die Weiterverarbeitung erheblich gesenkt.
Bei der Aufbereitung des Eisenerzes wird das Rohmaterial zuerst in mehreren Schritten zerkleinert. Als Zerkleinerungsaggregate kommen Kegelbrecher oder Backenbrecher sowie MĂŒhlen wie zum Beispiel KugelmĂŒhlen zum Einsatz. Wenn ein genĂŒgend groĂer Aufschluss hergestellt ist, erfolgt die weitere Sortierung. Mögliche Verfahrensschritte sind Flotation und Magnetscheidung. Im Anschluss daran wird das Eisenerzkonzentrat zu Eisenerzpellets weiterverarbeitet.
Im Hochofen-Prozess wird dem Eisenoxid durch chemische Reaktion mit Kohlenstoff und Kohlenmonoxid der Sauerstoff entzogen. Man nennt diese Art von Reaktion Redoxreaktion.
Dabei werden auch andere Oxide, zum Beispiel Mangandioxid und Siliciumdioxid, reduziert. Ferner nimmt das Eisen Kohlenstoff auf. Darum entsteht im Hochofenprozess kein reines, sondern Roheisen, das Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Phosphor und Schwefel enthĂ€lt. AnschlieĂend wird aus dem Roheisen Stahl erzeugt (siehe: Stahlerzeugung).
Wiktionary: Eisenerz â BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Ăbersetzungen
