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Luft sogar explosionsartig selbst entzünden. Auch in Feststoff-
raketen, Feuerwerkskörpern, als Spiegelbeschichtung und als
Pigment wird das Metall verwendet.
Aluminium ist das am zweitmeisten verbrauchte Metall, 2010
wurden weltweit 41 Millionen Tonnen produziert. In der Erd-
kruste ist es nach Sauerstoff und Silizium das dritthäufigste Ele-
ment, steckt aber weitgehend in Silikatmineralen. Das Erz Bauxit
(
7
Abschn. 5.11.1
) ist ein Gemenge aus unterschiedlichen Alu-
miniumhydroxiden. In unbedeutender Menge wird Nephelin
aus Alkaligesteinen (
7
Abschn. 3.9
) als Erz verwendet. Historisch
wichtig war die Kryolithlagerstätte Ivigtut (
7
Abschn. 3.12
).
2.4.2 Titan (Ti)
Abb. 2.20
Rutil aus dem Binntal (Wallis, Schweiz). © F. Neukirchen.
Titan ist leicht, fest, dehnbar, korrosions- und hitzebeständig.
Was das Metall relativ teuer macht, ist nicht ein Mangel an Erz,
sondern die aufwendige Verhüttung. Titan und Titanlegierungen
werden in der Luft- und Raumfahrt, in hochwertigen Sportge-
räten, als Gehäuse von Uhren und Laptops, in der Medizin als
Implantate und für andere Spezialanwendungen gebraucht. Es
ist ein auch wichtiger Stahlveredler. Titanoxid wird in großer
Menge als weißes Pigment (Titanweiß) verwendet.
Wichtigste Erzminerale sind Rutil (
.
Abb. 2.20
) und Ilmenit,
auch Perowskit ist brauchbar (
.
Tab. 2.15
). Der häufige Titanit
(CaTiOSiO
4
) wird hingegen nicht verwendet. Leukoxen ist ein
Gemenge unterschiedlicher Titan- und Eisenoxide. Die wichtigs-
ten Lagerstätten sind Titanseifen (
7
Abschn. 5.9
), insbesondere
Sandstrände mit Rutil oder Ilmenit, zusammen mit anderen
Schwermineralen wie Zirkon, Granat, Monazit und Xenotim.
Primäre Lagerstätten befinden sich insbesondere in Anorthosi-
ten (
7
Abschn. 3.5
), in LMI (
7
Abschn. 3.3
) und in ultrabasischen
Kumulaten von Alkaligesteinskomplexen (
7
Abschn. 3.9
) .
Tab. 2.15
Titanerzminerale und ihr Metallgehalt.
Rutil (
.
Abb. 2.20)
TiO
2
60 % Ti
Anatas
TiO
2
60 % Ti
Ilmenit
FeTiO
3
32 % Ti
Perowskit
CaTiO
3
35 % Ti
zehnten für immer mehr Hightech-Anwendungen benutzt wur-
den, ist allein schon deshalb nicht verwunderlich, weil es sich um
immerhin 17 Elemente handelt, die früher kaum untersucht
worden waren. Es geht um die sogenannten Lanthanoide, die im
Periodensystem von Lanthan bis Lutetium reichen, und um die
sehr ähnlichen Elemente Yttrium und Scandium. Diese Elemente
verhalten sich so ähnlich, dass sie immer zusammen vorkommen
und ihr Verhältnis bei Fraktionierungsprozessen nur leicht ver-
ändert wird. Folgerichtig können sie auch nur gemeinsam geför-
dert werden. Die Ähnlichkeit macht es zudem extrem aufwendig
und teuer, diese Gruppe in die einzelnen Elemente aufzutrennen.
Früher machte man das mit herkömmlichen Fällungsreaktionen,
wozu aber Tausende Schritte nötig waren, weshalb nur winzige
Mengen hergestellt werden konnten. Heute kommen Ionenaus-
tauscher oder Solventextraktion zum Einsatz.
Als Metalle sind die Seltenerdelemente sehr reaktiv. Gehan-
delt werden sie als Oxide in unterschiedlichen Reinheitsgraden
oder als Mischoxide. Für manche Anwendungen reicht es aus,
statt eines reinen Seltenerdelements eine Mischung zu verwenden,
die deutlich günstiger ist. Der Verbrauch der jeweiligen Elemente
durch die Industrie entspricht natürlich nicht dem relativen Men-
genverhältnis in den Erzmineralen. Daraus ergeben sich extreme
Preisunterschiede. Derzeit wird insbesondere Europium in weit-
aus größerer Menge gebraucht, als es seiner relativen Häufigkeit
entspricht. Neue technische Entwicklungen können zu einer
schnellen Steigerung im Verbrauch eines bestimmten Elements
und damit zu enormen Preisfluktuationen führen.
Cer, das häufigste Seltenerdelement, ist in der Erdkruste so-
gar in größerer Konzentration vorhanden als Kupfer. An zweiter
Stelle steht Yttrium, etwa halb so häufig, dicht gefolgt von Lan-
2.4.3 Magnesium (Mg)
Das Leichtmetall Magnesium dient als Legierungsbestandteil
im Flugzeug- und Fahrzeugbau. Reines Magnesium oxidiert
sehr leicht, es wird in Brandsätzen, Leuchtspurmunition und als
Reduktionsmittel verwendet. Es kann aus Meerwasser, Salzseen
(
7
Abschn. 5.7.2
) und Kalisalzen (
7
Abschn. 5.7
, mit dem Mineral
Carnallit, KCl·MgCl
2
·6H
2
O); aus ultrabasischen Gesteinen mit
Mineralen wie Brucit (Mg(OH)
2
), Magnesit (MgCO
3
,
7
Abschn.
7.10
), Serpentin ((Mg,Fe)
6
Si
4
O
10
(OH)
8
); und sogar aus dem häu-
figen Dolomit (CaMg(CO
3
)
2
) und aus der Flugasche von Braun-
kohlekraftwerken hergestellt werden, was allerdings in jedem
Fall sehr energieaufwendig ist.
2.5
Seltenerdelemente (SEE)
Lange Zeit führten die Seltenerdelemente (SEE, Seltenerdmetalle,
Seltene Erden; englisch:
rare earth
elements
, REE) ein Schatten-
dasein am Rand des Periodensystems (
7
Kasten 2.4
), seit Kurzem
sind sie plötzlich in aller Munde. Dass sie in den letzten Jahr-
