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Zunächst muss das Erz auf eine geeignete Partikelgröße zer-
kleinert werden. Backenbrecher verrichten die grobe Arbeit:
Zwischen den V-förmig angeordneten, hin- und herbewegten
Backen zerbrechen größere Stücke, bis sie klein genug sind, um
durch den Schlitz zwischen den Backen zu fallen. Anschließend
wird das Material in einer Mühle zu Pulver zermahlen. Meist
werden Kugelmühlen verwendet, die große Mengen verarbeiten
können. Bei diesen befindet sich das Erz zusammen mit aus
einem harten Material gefertigten Kugeln in einer rotierenden
Trommel. Soll die weitere Verarbeitung nass erfolgen, wird in die
Mühle auch Wasser zugegeben und ein erzhaltiger Schlamm er-
zeugt. Falls die Korngröße eine Rolle spielt, werden anschließend
entsprechende Siebe eingesetzt.
Ein Magnetscheider ist die einfachste Möglichkeit, um
Magnetit und andere magnetisierbare Minerale abzutrennen,
gegebenenfalls auch die eine oder andere Schraube oder Werk-
zeuge, die versehentlich im Erz gelandet sind. Mechanische
Methoden, die Minerale nach ihrer Dichte trennen, werden vor
allem bei Seifenlagerstätten angewandt: Mit Waschpfannen oder
Waschrinnen können Gold, Kassiterit und andere schwere Mine-
rale angereichert werden.
Ein effektives und sehr häufig eingesetztes Verfahren ist
die Flotation . Dabei handelt es sich quasi um eine Mineral-
separation in einem Schaumbad, durch das Gasblasen aufsteigen
( . Abb. 1.41 ). Wenn die Oberfläche eines Minerals hydrophob
ist, heftet es sich an durch das Trennmedium aufsteigende Gas-
blasen an. An der Oberfläche sammelt sich ein mit Erzpartikeln
beladener Schaum an, der abgeschöpft wird. Welche Minerale
sich im Schaum ansammeln und welche zurückbleiben, kann
durch die Zugabe bestimmter Chemikalien beeinflusst werden.
Durch eine Kombination unterschiedlicher Flotationszellen lassen
sich nicht nur unbrauchbare Minerale wie taubes Gestein, Gang-
arten und Pyrit abtrennen, sondern auch die jeweiligen Erz-
minerale verschiedener Metalle separieren. Besonders effektiv ist
die Trennung von Sulfiden. Die Methode wird manchmal auch bei
der Anreicherung von Eisenerz oder Gold angewandt, außerdem
zur Reinigung von Phosphaten und von Kohle. Unter den verwen-
deten Chemikalien unterscheidet man drei Gruppen. Schäumer
(engl. frothers ) sind für die Schaumbildung verantwortlich. Samm-
ler (engl. collectors ) haften sich an die Oberfläche bestimmter Mi-
nerale an und überziehen sie mit einem wasserabweisenden Film,
was deren Flotation verstärkt oder erst ermöglicht. Unterdrücker
(engl. depressants ) haben den gegenteiligen Effekt, sie verbessern
die Benetzbarkeit bestimmter Minerale und verhindern deren
Flotation. Auch der pH-Wert hat einen großen Einfluss und muss
auf den jeweils geeigneten Wert eingestellt werden. Weitere Stoffe
wie Flockungsmittel können das Verfahren noch verbessern.
Um anschließend die erhaltenen Schlämme zu trocknen,
werden nacheinander Eindicker, Filter und Trockenöfen ver-
wendet. Die Erzkonzentrate werden anschließend an ein Hütten-
werk geliefert. Die unbrauchbaren Rückstände der Aufbereitung
(Tailings) werden in sogenannte Schlammteiche (Spülteiche)
geleitet ( . Abb. 1.42 ) und dort sedimentiert. Diese schwermetall-
reichen Ablagerungen sind nicht unproblematisch, beispiels-
weise kann der ausgetrocknete Staub vom Wind in die Umwelt
verfrachtet werden und aus Teichen ohne ausreichende Abdich-
tung können gelöste Stoffe sickern.
Abb. 1.41 Mit Sulfiden beladener Schaum bei der Flotation von
Kupfererz. Jameson Cell, Prominent Hill, Australien. © Geomartin /
Wikimedia.
Abb. 1.42 Bei der Aufbereitung anfallender Schlamm (Tailings) aus
unbrauchbaren Erzbestandteilen wird in Schlammteichen (Spül-
teichen) sedimentiert. Das Bild zeigt die Tailings der Antamina-Mine
(Peru). Hier wird ein in Zusammenhang mit einem Kupferporphyr
entstandener Kupfer-Zink-Skarn abgebaut. Als Nebenprodukte wer-
den auch Molybdän und Silber produziert. © Xtremizta / Wikimedia.
Laugung mit
Säuren oder anderen Chemikalien und die anschließende hydro-
metallurgische Weiterverarbeitung der Lösung. Häufig wird dies
bei der Verarbeitung von oxidischen Kupfererzen durchgeführt,
Sulfiderze können hingegen nur nach vorherigem Rösten (siehe
nächsten Abschnitt) in Lösung gebracht werden. Die Erze wer-
den auf einer präparierten Fläche ausgebreitet und mit Schwefel-
säure besprenkelt. Das Kupfer und andere Metalle gehen in Lö-
sung, die »schwangere« Säure wird aufgefangen und mit Rohren
weitertransportiert.
Der nächste Schritt zur Trennung der gelösten Ionen ist in
der Regel die Solventextraktion (Ausschütteln, Lösungsmittel-
extraktion). In einem Mixer wird die Säure mit einem speziellen
organischen Lösungsmittel vermischt, das einen Chelatbildner
enthält. Das Kupfer wird dabei in Chelatkomplexe eingebaut,
während andere Stoffe in der wässrigen Lösung bleiben. An-
Ein ganz anderer Aufbereitungsweg ist die
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