Eisenerz

Dieser Artikel behandelt Eisenerz als eisenhaltiges Gestein, für die Stadt in der Steiermark siehe Eisenerz (Steiermark).

Bändereisenerz, 2,1 Milliarden Jahre alt

Eisenerze sind Gemenge aus chemischen Verbindungen des Eisens mit nicht eisenhaltigen Gesteinen (die so genannte Gangart oder „taubes“ Gestein). Die chemischen Verbindungen des Eisens im Eisenerz sind im Wesentlichen Eisenoxide, das heißt chemische Verbindungen des Eisens mit Sauerstoff, oder Eisencarbonate. In geringen Mengen werden auch Eisenerze verhüttet, in denen das Eisen mit Schwefel (Pyrit) oder einigen anderen Elementen verbunden ist.

Die wichtigsten Eisenerze sind Magnetit (bis 72 % Eisengehalt), Hämatit (bis 70 % Eisengehalt) und Siderit (bis 48 % Eisengehalt).

Entstehung von Eisenerzlagerstätten

Magmatische Entstehung

Erzlagerstätten sind häufig magmatischen Ursprungs. In geologisch aktiven Gebieten dringt Magma mit einem hohen Anteil an wertvollen Metallen in die Erdkruste ein. Bei der Abkühlung des Magmas kommt es zur Auskristallisation der Minerale und zur Entstehung von Erzlagerstätten.

Sekundäre Ablagerung

Eisenreiche Schmelzgesteine werden entweder umgelagert oder aber aufgelöst und anderenorts wieder ausgeschieden, zum Beispiel an Schwarzen Rauchern.

Biogenetisch

Bakterien verwerten Eisenmineralien und scheiden sie wieder aus. Dabei kommt es zur Entstehung von Bändererzen.

war viel Sauerstoff da, fällt Eisen aus
bei wenig Sauerstoff (= wenig Bakterien) fällt kein Eisen aus

So entstehen Schichten unterschiedlicher Färbung, daher der Name.

Raseneisenerze sind die ältesten Eisenquellen des Menschen, abgesehen von den sehr seltenen Eisenmeteoriten, sie sind am leichtesten abbaubar. Nahe der Oberfläche fällt das Eisen im Boden aus eisenhaltigen Lösungen aus und reichert sich an. Bilden sich dabei Nuggets, so spricht man von Bohnerzen.

Die Staaten mit der größten Förderung

Im Amazonasurwald Brasiliens, in der Serra dos Carajás, befindet sich die größte Eisenerzlagerstätte der Welt mit geschätzten 17 Milliarden Tonnen Bänder-Eisenerz, das in einem riesigen Tagebau gewonnen wird.

Roteisenerze (Roteisenglimmer, Roter Glaskopf, Blutstein) von Suhl/Thüringer Wald

Die drei bedeutendsten Förderländer für Eisenerz sind Brasilien, Australien und China, weitere Vorräte befinden sich u. a. in Russland, Indien, Ukraine und den USA (siehe Tabelle).

Die Staaten mit der größten Förderung (2005)
Rang	Land	Fördermengen (in Mio. t)	Rang	Land	Fördermengen (in Mio. t)
1	Brasilien	196,3	11	Venezuela	19
2	Australien	181,2	12	Kasachstan	14,1
3	China	109,4	13	Mexiko	11,5
4	Russische Föd.	82,5	14	Mauretanien	10,3
5	Indien	79,1	15	Iran	9
6	Ukraine	54,7	16	Chile	8
7	USA	46,2	17	Türkei	5,8
8	Südafrika	34,3	18	Peru	4,8
9	Kanada	30,1	19	Ägypten	2,5
10	Schweden	19,5	20	Neuseeland	1,6
Quelle: Handelsblatt - Die Welt in Zahlen (2005)

Aufbereitung der Eisenerze

Eisenerzpellets für die Stahlproduktion.

Nach der Förderung werden die Eisenerze in der ersten Stufe der Verarbeitung bereits an den Fundorten von dem größten Teil der Gangart getrennt. Dadurch werden die Kosten für den Transport und die Weiterverarbeitung erheblich gesenkt.

Die Aufbereitung des Eisenerzes erfolgt zunächst über Brecher in mehreren Stufen. Dabei kommen Kegelbrecher oder Backenbrecher zum Einsatz. Wenn die Körnung nach den Brechern gering genug ist, wird im weiteren Prozeßschritt das Eisenerz gemahlen. Hier werden üblicherweise Kugelmühlen eingesetzt. Hinzu kommt Wasser in dieser Prozeßstufe, damit das Mahlgut fließfähig ist und Staub gebunden wird. Das fertig vermahlene Gut wird dann durch Flotation über Magnetabscheider in Gangart und Eisenerz getrennt und zu Eisenerzpellets verarbeitet.

Reduktion der Eisenerze im Hochofen

Im Hochofen-Prozess wird dem Eisenoxid durch chemische Reaktion mit Kohlenstoff und Kohlenmonoxid der Sauerstoff entzogen. Man nennt diese Art von Reaktion Redoxreaktion.

Dabei werden auch andere Oxide, zum Beispiel Mangandioxid und Siliziumdioxid, reduziert. Ferner nimmt das Eisen Kohlenstoff auf. Darum entsteht im Hochofenprozess kein reines, sondern Roheisen, das Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel enthält.