Erzaufbereitung

Die Erzaufbereitung ist ein Prozess zur Aufbereitung von Eisenerz und stellt nach dem Abbau der Erze im Bergbau den ersten Prozessschritt für die Stahlherstellung dar. Bei Eisenerz handelt es sich um natürlich vorkommende Verbindungen von Eisen und Sauerstoff sowie Gestein. Das Gestein enthält kaum nutzbares Eisen und wird als Gangart bezeichnet. Um aus den Eisenerzen wirtschaftlich Stahl gewinnen zu können, müssen die Eisenoxidverbindungen von der Gangart getrennt werden. Um Transportkosten für das Eisenerz niedrig zu halten, findet die Erzaufbereitung meist direkt an der Abbaustätte statt. Dieser Vorgang läuft dabei in mehreren Stufen ab.

Zerkleinerung

Die abgebauten Eisenerze werden zuerst in speziellen Brechern grob gebrochen und anschließend in Mühlen durch Mahlen weiter zerkleinert. Ziel dieses Vorgangs ist es, die einzelnen Bestandteile soweit zu zerkleinern, dass die verbleibenden Stücke nahezu vollständig aus werthaltigen Eisenoxidverbindungen oder wertlosem Gestein bestehen. Je feiner das Mahlen erfolgt, desto besser ist auch die nachfolgende Trennung möglich. Allerdings ist eine feine Zerkleinerung auch ein zeitintensiver und kostenintensiver Prozess.

Klassierung

Das Klassieren bezeichnet das Trennen der Erze nach der unterschiedlichen Größe. Dies dient der Entlastung der nachfolgen Anlagen, indem die einzelnen Korngrößen den jeweiligen dafür ausgelegten Anlagen gezielt zugeführt werden können.

Sortierung

Die Sortierung, auch Anreicherung genannt, ist das Trennen der erzhaltigen Verbindungen von der Gangart. Dazu werden die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Eisenoxidverbindungen und des Gesteins ausgenutzt. Da die Eisenoxidverbindungen magnetisierbar sind, können diese beispielsweise mittels einer magnetischen Erzaufbereitung von der Gangart getrennt werden. Hierzu kommen Magnetabscheider zum Einsatz. Ebenso kann die unterschiedliche Dichte der Eisenoxidverbindungen im Vergleich zur Gangart für die Trennung ausgenutzt werden. Dies erfolgt in der Nassaufbereitung von Eisenerz. Hierbei wird in speziellen Flüssigkeiten ausgenutzt, dass die Eisenoxidverbindungen schwerer als die Gangart sind. Somit schwimmt die Gangart auf der Flüssigkeit auf und kann entfernt werden.

Ein weiteres Verfahren zur Anreicherung ist die Flotation, auch Schaum-Schwimm-Aufbereitung genannt. Hierbei wird die unterschiedliche Benetzbarkeit der Erze und der Gangart ausgenutzt. Die Benetzbarkeit beschreibt die Eigenschaft, dass sich unterschiedliche Festkörperoberflächen in Kontakt mit Flüssigkeiten unterschiedlich verhalten. Bei der Flotation werden die Ausgangsstoffe in spezielle Flüssigkeiten gebracht, in die Luft eingeleitet wird. Die feinen Eisenerze haften dabei aufgrund ihrer wasserabstoßenden Oberfläche an den Luftblasen. Dadurch schwimmen sie als Schaum an der Flüssigkeitsoberfläche auf und können von der absinkenden Gangart getrennt werden.

Fest-Flüssig Trennung

Da die Sortierung der Erze häufig mittels Flüssigkeiten im Zuge der Nassaufbereitung oder der Flotation erfolgt, hat das so gewonnene Erzkonzentrat noch einen sehr hohen Flüssigkeitsanteil, welcher entfernt werden muss. Dies erfolgt beispielsweise durch Ausnutzung der Massenträgheit in Zentrifugen oder durch geeignete Filter.

Trocknung

Das Trocknen der Erze, auch Rösten genannt, erfolgt durch Erhitzen bei geregelter Luftzufuhr in Rotationsöfen. Dabei verbrennt ein Großteil des in den Erzen enthaltenen Schwefels und entweicht als Röstgas. Dieses schwefelhaltige Gas kann zur Produktion von Schwefelsäure verwendet werden. Die auf diesem Wege hergestellten feinen Erze werden in Sinteranlagen oder Pelletanlagen für die weitere Stahlherstellung aufbereitet.

Englische Übersetzung(en):

ore dressing, ore concentration, ore preparation