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Gewinnung von Metallen aus Erzen 06:32 min

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Transkript Gewinnung von Metallen aus Erzen

Hallo und Herzlich willkommen! Dieses Video heißt „Die Gewinnung von Metallen aus Erzen“. Du kennst bereits Metalle, Nichtmetalle, Sauerstoff, Kohlenstoff, Schwefel, Oxidation, Oxide. Nachher kannst du den Grundablauf der Metallgewinnung aus Erzen erklären. Der Film besteht aus sechs Abschnitten:Was sind Erze? Der Grundablauf der Metallgewinnung EisenherstellungKupferherstellung Zinnherstellung BleiherstellungWas sind Erze? Erze sind natürliche Verbindungen der Metalle. Sie enthalten neben dem Metall meist Sauerstoff und/oder Schwefel. Der Grundablauf der Metallgewinnung Wenn ein Erz Sauerstoff und Schwefel enthält, so müssen wir diese durch chemische Reaktionen entziehen. Man muss den Sauerstoff entfernen und den Schwefel entfernen. Wenn alles gut geht, erhält man so das Metall. Dem Erz werden Sauerstoff und Schwefel entzogen. Doch bevor es soweit ist, muss das Erz vorbereitet werden. Nach der Förderung wird es zunächst zerkleinert, das geschieht in sogenannten Erzmühlen. Wichtig für die Metallgewinnung ist, dass das Erz angereichert wird. Das geschieht häufig durch Flotation. Dabei wird dem Wasser mit dem zerkleinerten Erz ein Schaum zugesetzt. Der Schaum umschließt das reine Erz und hebt es nach oben. Die sogenannte Gangart, die das Metall nicht erhält, sinkt auf den Boden ab. Jetzt findet die Verhüttung statt, d.h., Sauerstoff und Schwefel werden dem Erz entzogen. Sie findet in verschiedenen Öfen, z.B. in einem Hochofen statt. Man erhält so Metall, was aber noch verunreinigt ist. Daher schließt sich an die Verhüttung die Raffination an. Eine Möglichkeit der Metallreinigung ist die Elektrolyse. EisenherstellungEisen wird durch den sogenannten Hochofenprozess gewonnen. Dem Erz wird unter hohen Temperaturen Koks zugesetzt. Koks besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff. Durch den Koks wird dem Erz der Sauerstoff entzogen, es entsteht Roheisen. Roheisen wird nun gereinigt. Ihm wird, so komisch es klingt, Sauerstoff zugesetzt. Der Sauerstoff reagiert mit dem Kohlenstoff, der noch im Roheisen enthalten ist. Zwei wichtige technische Verfahren sind für diese chemische Reaktion zu nennen: das Thomas-Verfahren und die Weiterverarbeitung im Siemens-Martin-Ofen. Dadurch wird das Eisen reiner. Man nennt es nun Stahl. Kupferherstellung Kupfererze, egal ob schwefel- oder sauerstofffaltig, werden mit Koks versetzt. Im Ergebnis erhält man Rohkupfer. Anschließend wird das Rohkupfer gereinigt, raffiniert. Das geschieht wieder durch Elektrolyse. Im Ergebnis erhält man reines Elektrolytkupfer. Zinnherstellung Auch das Zinnerz wird mit Koks zur chemischen Reaktion gebracht. Ihm wird der Sauerstoff entzogen und man erhält Rohzinn. Bei der Zinnherstellung gelangt ein großer Teil des Metalls in die Schlacke. Die Schlacke wird daher wieder der Verhüttung zugeführt. Rohzinn wird durch Raffination gereinigt. Das kann wieder durch Elektrolyse geschehen. Im Ergebnis erhält man Elektrolytzinn. BleiherstellungBleierz enthält Schwefel. Hier tut man etwas, was zunächst widersinnig erscheint: Man lässt das Erz mit Sauerstoff reagieren. Den Vorgang nennt man Rösten. Aber nun hat man den Sauerstoff im Erz. Wie man damit umgeht, wissen wir. Man lässt das Erz nun mit Koks reagieren. Diesen Vorgang nennt man Reduzieren. Im Ergebnis erhält man Rohblei. Die Bleiherstellung hat eine zweite Besonderheit. Man gibt häufig dem Erz Sand dazu, um es sozusagen im Bleianteil zu verdünnen. Die Obergrenze von Blei ist 50%, anderenfalls würde das Blei durch die Schmelze abfließen und verloren gehen. Die Raffination kennen wir bereits. Sie kann auch beim Blei durch Elektrolyse erfolgen. Und schließlich erhalten wir reines Blei, Elektrolytblei. Das was wieder für heute. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss.