ERZAUFBEREITUNG

Aus technischen und ökonomischen Gründen müssen Erze vor der Verhüttung aufbereitet werden.

Dies erfolgt durch:

ANREICHERN

Unter Anreichern ist das Trennen von erzhaltigen und mineralischen Gestein (der sogenannten Gangart) zu verstehen.

Die Roheisengewinnung wird durch einen hohen Anteil an mineralischen Bestandteilen erschwert. Diese müssen mit hohem Energieaufwand gemeinsam mit dem Erz geschmolzen werden. Durch das Anreichern können auch Erze mit weniger Eisengehalt wirtschaftlich verhüttbar werden.

Das Anreichern kann auf verschiedene Arten erfolgen. Zum Verständnis sind einige Methoden nachstehend beschrieben.

Magnetscheidung von Eisenerzen:

Das erzlose taube Gestein wird bei diesem Verfahren magnetisch vom eisenhaltigen Gestein getrennt.

Magneteisenstein ist gut magnetisierbar. Verfahrenstechnisch genügen Schwachmagnetfelder von Permanentmagneten (Dauermagneten). Das Erz muss zum Trennen auf Korngrößen von 0,01 ... 2mm vermahlen werden.

Roteisenstein ist ein schwach magnetisierbares Erz. Dieses wird auf Korngrößen von 0,02 ... 1mm vermahlen und mit Starkmagnetfeldern von Elektromagneten getrennt.

Sind die Magnetfelder stark genug, ist es möglich auch Titan-, Chrom-, Mangan- und Nickelverbindungen von der Gangart zu trennen.

Nassaufbereitung von Eisenerzen:

Die das Metall enthaltene chemische Verbindung (Oxid, Sulfid)) ist schwerer als die Gangart. Zur Trennung wird eine bestimmte Flüssigkeit bereitet, in welcher die Gangart schwimmt und das schwere Haltige Erz untersinkt.

Flotation (Schwimmaufbereitung)

Bei dieser Methode wird die Eigenschaft von Wasser ausgenutzt, dass sich nicht alle Stoffe gleich benetzen lassen. Dieses Verhalten kann durch Chemikalien noch verstärkt werden.

Das fein gemahlene Erz wird durch das Rührwerk im Wasser in Schwebe gehalten. Von unten wird Luft eingeblasen. Die aufsteigenden Luftbläschen tragen die vom Wasser nicht benetzten Teilchen nach oben. An der Oberfläche bildet sich durch die Chemikalien Schaum, welcher die Teilchen festhält. Der Schaum kann mit den Teilchen abgezogen werden.

Rösten

Rösten ist das Erhitzen der gemahlenen Erze unter geregelten Luftzutritt. Je nach Erz hat das Rösten verschiedene Aufgaben:

Sulfide werden geröstet um sie in Oxide zu überführen. Der Schwefel verbrennt zu Schwefeldioxid (SO₂). Dieses wird zu Schwefelsäure weiterverarbeitet.

Spateisenstein wird zu Roteisenstein geröstet.

Magneteisenstein und Roteisenstein werden geröstet um sie rissig zu machen. Dadurch wird der Hochofenprozess begünstigt.

Durch das Rösten wird SO₂, CO₂ und auch Wasser ausgetrieben. Dadurch sinkt das Gewicht der Erze um bis zu 30%. Wird das Erz am Fundort geröstet können die Frachtkosten zum Hüttenwerk erheblich reduziert werden.

Herstellen der günstigsten Korngrösse

Sieben und Brechen

Das Anreichern und das Verhütten verlangen bestimmte Korngrößen. Staub und Feinerze müssen abgesiebt, große Brocken zerkleinert werden. Für den Hochofenprozess haben sich Korngrößen mit ca. 30mm als günstig erwiesen.

Stückigmachen

Feinerze müssen zum Verhütten, damit sie den Hochofen nicht verstopfen, auf ein bestimmte Körnigkeit gebracht werden.

Sintern

Sintern ist ein Erhitzen des Feingutes auf Temperaturen von 900 ... 1350°C. Dabei beginnt die Gangart teilweise zu schmelzen und das Feingut wird zusammengebacken. Es entstehen poröse und damit gasdurchlässige Stücke. Diese lassen sich sehr gut reduzieren.

Pellethisieren (pellet (engl.) = Kügelchen)

Pellethisieren hat sich für Feinerze mit Korngrößen unter 0,2mm als günstig erwiesen. Die Feinerze werden bei diesem Verfahren mit bindenden Stoffen gemischt und zu Pellet gerollt. Die weichen Pellet müssen in Schacht- oder Drehöfen gesintert werden, damit sie den hohen Druck des Gewichts im Hochofen standhalten.