Mineralische Rohstoffe: –> Definition
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Mineralische Rohstoffe: –> Definition
Rohstoffe der Erde: 651-3505-00 Herbstsemester 2010 www.sgtk.ch Mineralische Rohstoffe: –> Definition - Wirtschaftliche Bedeutung Feste, flüssige und gasförmige Minerale und Mineralgemische, die in bergbaulichen Betrieben, Fördereinrichtungen oder Hüttenwerken gewonnen werden. Materialien, die sich im Laufe der Erdgeschichte durch geologische Prozesse bildeten (Anreicherung bestimmter Stoffe) und sich in geologischen Zeiträumen (Jahrmillionen) erneuern. Erze: für Metallgewinnung. Sulfide, Elemente, Karbonate, Oxide, Silikate Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Erdgas, Ölschiefer, Teersand Industriemineralien: (monomineralisch) z.B. Asbest, Glimmer, Graphit, Quarz, Kaolin, Schwefel, Pyrit, Fluorit, Talk, Baryt, Phosphat, Magnesit Steine und Erden: (polymineralisch, Fest- und Lockergesteine) z.B. Basalt, Bauxit, Sandstein, Tone, Mergel, Talk –> Bodenschätze Ausschnitt aus: Geologischer Atlas der Schweiz, Blatt 106, Walensee! Bindemittelindustrie (Zement, Kalk) Zement = Mischung aus Klinker und Gips! Klinker besteht aus den 4 Hauptkomponenten Kalziumoxid CaO Siliziumoxid SiO2 Kalk + Mergel (Ton)! Aluminiumoxid Al2O3 Eisenoxid Fe2O3! 9 : 3 : 1 : 0.5! Zementherstellung! Zementherstellung: Brennprozess, Klinkerminerale! Bindemittel Zement: Abbinden mit Wasser -> Hydratation! . . . Beton! Kalk & Kalziumkarbonat – Verbrauch, Anwendungen Quelle: The Industrial Mineral HandyBook, 4th Edition, 2002 Kalziumkarbonat – Pigment und Füllstoff GCC: Ground Calcium Carbonate! PCC: Precipitated Calcium Carbonate! Quelle: Calciumcarbonat (F.W. Tegethoff, Hrsg), Birkhäuser, 2001 Kalziumkarbonat Anwendung in der Landwirtschaft Quelle: Calciumcarbonat (F.W. Tegethoff, Hrsg), Birkääuser, 2001 Kalziumkarbonat – Eigenschaften als Füllstoff in der Papierindustrie REM Aufnahmen von Füllstoffen a GCC b PCC c Kaolin d Talk GCC (Ground Calcium Carbonate) PCC (Precipitated Calcium Carbonate) Klassierung/Korngrössenverteilung CH/D, USA 20 Mikrometer 2 Mikrometer Tonfraktion 0.2 Mikrometer Tongesteine: Entstehung; Verwitterung, Umlagerung, Transport, Sedimentation Tongesteine: Entstehung; in situ Umwandlung/Verwitterung (China Clay, Cornwall) Tone - Farbe reduzierende Bedingungen -> Fe(II) –> blau, grau, grün oxidierende Bedingungen –> Fe(III) –> gelb, rot organische Verbindungen –> rosarot, violett, bläulich etc. Besondere Eigenschaften von Tonen / Tonmineralen: • Wasserbindungsvermögen • Adsorptionsfähigkeit gegenüber Organika und Anorganika • Ionenaustausch • Quellung • . . . • plastisch verformbar • feucht, seifenartige Konsistenz • Abdichtungsvermögen • nicht Newton‘sches Fliessverhalten • Thixotropie • . . . . . Tonminerale: besondere Eigenschaften Stabilität (Bindung) in Abhängigkeit vom Mineralgehalt Änderung der Plastizität durch Kationenaustausch Änderung der Viskosität bei Scherspannung Zerfall der Schichten durch geeignete Reagenzien Quelle: Jasmund, K. & Lagaly, G. (1993): Tonminerale und Tone Tone: Anwendungen Bentonit (Verwendung) Quelle: The Industrial Minerals HandyBook, 4th Edition, 2002 Tone: Anwendungen Tone: Namen - Kurioses Ball Clay «Lehm» (Lehmgrube Üetliberg) China Clay Cutty Clay Abbaustandorte für Ziegeleirohstoffe Rohmaterialabbau und Mischung Aufbereitung und Homogenisation Lagerung (Sumpfen, Mauken) Verpressung + Formgebung Trocknung 12 – 48 h Engobierung Brennen ca. 1000°C, 30 – 50 h Haltezeit 8 h Lagerung + Spedition