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Kasten 2.2 Superlegierungen
Für extreme Bedingungen wie in Düsentriebwerken, Gas-
turbinen, in Anlagen der chemischen Industrie und bei
Bohrinseln werden teure Superlegierungen (engl.
super-
alloys
) verwendet, die vollständig oder zum großen Teil
aus Metallen wie Nickel, Chrom, Kobalt, Vanadium und
Molybdän bestehen. Es gibt eine Vielzahl solcher Legierun-
gen, die meist unter Markennamen gehandelt werden.
Zum Teil werden sie auch in Katalysatoren eingesetzt.
Tab. 2.3
Wichtige Nickelminerale und ihr Metallgehalt.
Pentlandit (Nickelmagnetkies)
(Ni,Fe)
9
S
8
bis 35 % Ni
Nickelin (Rotnickelkies)
(
NiAs
44 %
.
Abb. 2.6)
Gersdorffit (Nickelarsenkies)
NiAsS
35 %
Rammelsbergit
NiAs
2
bis 28 % Ni
Nickel-Skutterudit (Speiskobalt)
(Co,Ni)As
3
bis 28 % Ni
Garnierit
Mineralgemenge
25-30 % Ni
2.1.4 Nickel (Ni)
ger Bedeutung sind hydrothermale Lagerstätten wie polymetal-
lische Gänge (
7
Abschn. 4.1
) und SEDEX (sedimentär-exhalative
Lagerstätten,
7
Abschn. 4.17
) .
Nickel wird größtenteils zur Herstellung von rostfreiem Stahl
verwendet. Als Korrosionsschutz können Metallgegenstände
auch vernickelt werden. Außerdem werden verschiedene Nickel-
legierungen, die extreme Bedingungen aushalten, in Düsen-
triebwerken, in Ölraffinerien und Chemiefabriken, bei Rohren
für Bohrinseln und für Schiffsrümpfe eingesetzt. Die weltweit
verfügbaren und abbauwürdigen Reserven werden je nach den
Preisen an der Rohstoffbörse nach unterschiedlichen Schätzun-
gen auf rund 70 bis 170 Millionen Tonnen geschätzt (Claasen
2007). Im Jahr 2006 wurden etwa 1,34 Millionen Tonnen ge-
fördert.
Wichtigstes Erzmineral in magmatischen Lagerstätten ist
Pentlandit, meist mit Pyrrhotin (FeS) verwachsen (
.
Tab. 2.3
).
Garnierit, in Lateriten, ist ein Gemenge aus nickelreichen Silika-
ten (Ni-Serpentin, Ni-Talk, Ni-Smektit, Ni-Chlorit und andere).
In hydrothermalen Lagerstätten ist Nickelin (
.
Abb. 2.6
) verbrei-
tet. Wichtigste Lagerstätten sind LMI (
7
Abschn. 3.3
), Komatiite
(
7
Abschn. 3.4
) und Laterite (
7
Abschn. 5.11
). Es gibt auch Vor-
kommen in Anorthositen (
7
Abschn. 3.5, Voisey's Bay, Kanada
)
und anderen mafischen/ultramafischen Magmatiten. Von gerin-
2.1.5 Kobalt (Co)
Kobalt wird als Stahlveredler (hitzebeständige Dauermagnete,
Schnellarbeitsstahl) und für korrosions- und hitzebeständige
Superlegierungen (insbesondere für Düsentriebwerke) ge-
braucht. Lithium-Kobaltoxid-Akkus werden immer mehr durch
Lithium-Ionen-Akkus ersetzt. Kobaltblau ist ein wichtiges Farb-
pigment für Glas, Glasierungen und Lacke. Geochemisch verhält
es sich ähnlich wie Nickel. Es wird als Nebenprodukt polymetal-
lischer Lagerstätten gewonnen, insbesondere aus Ni-Erzen (LMI,
7
Abschn. 3.3
, und Ni-Laterit,
7
Abschn. 5.11.2
) sowie aus strati-
formen Cu-Lagerstätten wie dem zentralafrikanischen Kupfer-
gürtel (
7
Abschn. 5.1.1
). Es kommt auch in polymetallischen
Ganglagerstätten vor (
7
Abschn. 4.1
). Der Name geht auf Berg-
leute im Erzgebirge zurück, die in tieferen Bereichen der Gänge
Kobalt statt Silber vorfanden, was sie auf Kobolde zurückführten
(
.
Tab. 2.4
) .
2.1.6 Molybdän (Mo)
Molybdän ist ein wichtiger Stahlveredler für hochfeste Stahl-
sorten und Bestandteil von Superlegierungen. Elektrische Leiter
aus Molybdän werden in TFT (z. B. für Flachbildschirme),
Dünnschichtsolarzellen und Halogenlampen verwendet. Das
Tab. 2.4
Wichtige Kobaltminerale und ihr Metallgehalt.
Cobaltit (Kobaltglanz)
(
.
Abb. 2.9)
CoAsS
35 % Co
Skutterudit (Speiskobalt)
(
(Co,Ni)As
3
bis 24 % Co
.
Abb. 2.7)
Linneit (Kobaltnickelkies)
(Co,Ni)
3
S
4
bis 58 % Co
Carrollit
CuCo
2
S
4
29 % Co
Erythrin (Kobaltblüte)
(
Co
3
(AsO
4
)
2
·8H
2
O
37 % Co
Abb. 2.6
Nickelin (NiAs) aus der Grube Gottesehre, Urberg
(Schwarzwald). © F. Neukirchen, Sammlung Markl / Tübingen.
.
Abb. 2.8)
