Metallurgie

Kohlenstoffdioxid (im normalen Sprachgebrauch meist Kohlendioxid, oft aber auch fälschlich Kohlensäure genannt) ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffmonoxid (auch Kohlenmonoxid), Kohlenstoffsuboxid und dem instabilen Kohlenstofftrioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide.

So ist es wahrscheinlich, dass die Krebsfälle mit der jahrzehntelangen Erdgasförderung zusammenhängen. An Krebs erkrankte Mitmenschen dafür zu instrumentalisieren ist das Allerletzte! Hohe Festigkeitswerte erbringt, nach E. Wegen der für die meisten Legierungen des Kupfers mit Zink charakteristischen Gelbfärbung, werden viele Messinge oft nicht als solche wahrgenommen. Fass in mehreren, km voneinander entfernten Felder n entdeckt.

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Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen - 4.

Warum wird bei der Aussage über die Abgasverluste oder dem feuerungstechnischen Wirkungsgrad nicht der Brennwert alt. Dann würde es keine Prozentwerte über mehr geben. Auch wäre die Vergleichbarkeit der verschiedenen Brennstoffe realer. Der aus der Verbren-nung entstandene Wasserdampf bleibt aber hierbei gasförmig. Alte Bezeichnung "unterer Heizwert Hu" Der Heizwert eines Brennstoffes war in früheren Zeiten deshalb wichtig, da es zwingend notwendig war, den Wasserdampf im Abgas durch hohe Abgastemperaturen gasförmig zu belassen, um eine mögliche Korrosion des Heizkessels oder ein Versotten des Schornsteines zu verhindern.

Ein kg Masse erfährt in unseren Breiten die Erdanziehung von 9,81 ca. Um ein kg Masse anzuheben sind also etwa 10 Newton an Kraft nötig. Um 1 kJ an Energie aufzubringen muss demnach z. Cloud Point CP - Trübungspunkt.

Stockpunkt SP - Solidification Point. Dadurch kann das Heizöl EL noch bei Temperaturen deutlich unterhalb des Cloud Points eingesetzt werden, wobei der Cloud Point durch diese Additive nicht verändert wird. Die Ölanlagen müssen aber auch dann frostfrei installiert sein. In der Praxis ist dieser Wert weniger aussagefähig, da z. Da der Pour Point in der Praxis nicht relevant ist, gibt es auch keine speziellen Kennwerte.

Paraffin ist eine farblose, klare, ölige Flüssigkeit , die ein Gemisch langkettiger, aliphatischer, gesättigter Kohlenwasserstoffe ist z. Es kommt im Erdöl, im Schiefer, in der Torfkohle und in der Braunkohle vor. Paraffin ist ein Bestandteil des Heizöls und ist in seiner flüssigen Form nicht sichtbar. Filtrierbarkeitsverbesserer werden dem Heizöl EL schon in der Raffinerie beigefügt. Diese Additive bestehen aus aschefreien Polymeren , die sich im Heizöl EL lösen und das Wachstum der Paraffinkristalle bei tiefen Temperaturen begrenzen.

Stabilitätsverbesserer werden eingesetzt, wenn das Öl Einflüssen Tageslicht, Luftsauerstoff, Wärme und Buntmetallen [Kupfer, Messing] ausgesetzt ist, die den Alterungsprozess des gelagerten Öls beschleunigen. Eine natürliche Alterung ist ein zeitabhängiger Prozess und im Normalfall unkritisch.

Durch die Sanierung der Gebäude, die eine geringere Heizlast erfordern und durch moderne Brennersysteme wird weniger Heizöl verbraucht. Die Lagerzeiten in den vorhandenen Heizöllagerbehälter verlängern sich. Wenn entstandene Alterungsprodukte vom Brenner angesaugt werden, kann es zu Störungen am Ölbrenner kommen.

Antioxidantien , verlangsamen die Alterung des Heizöls, die als Reaktion mit dem Luftsauerstoff bei der Lagerung auftreten können. Detergentien und Dispergatoren sind in der Lage, vorhandene Alterungsprodukte im Heizöl zu binden, und können so die Öllageranlage über lange Zeit frei von Ablagerungen halten.

Gelbbrenner können mit zunehmender Betriebsdauer aus den unterschiedlichsten Gründen ihren eingestellten Betriebspunkt verändern. Metallhaltige Additive sind im Heizöl EL schwefelarm nicht zulässig. Brennstoffe hier Heizstoffe sind Stoffe, die durch einen natürlichen Zustand oder durch einen Veredelungsprozess zur Gewinnung von Wärmeenergie durch Verbrennung Oxidation geeignet sind. Sie setzen sich hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff zusammensetzen.

Brennwert gibt die Qualität der Brennstoffe an. Nur bei absolut trockenen Brennstoffen, die keinen chemisch gebundenen Wasserstoff enthalten, sind Brennwert und Heizwert gleich. Die Verwendung von Kohle als Brennstoff in Kleinfeuerungsanlagen ist in Deutschland nicht mehr von Bedeutung, aber in Kraftwerken wird Kohle immer noch eingesetzt.

Weltweit ist die Kohleverbrennung eine der am meisten eingesetzten Techniken zur Erzeugung elektrischer Energie. Einteilung der Kohlearten in der Reihenfolge der Inkohlungsgrade. Kohle ist nicht gleich Kohle - Fachartikel. Es entsteht ein brennbares Gestein fossiler Brennstoff , das im Gesatz zur schwarzen Steinkohle einen bräunlichen Farbton hat. Die Braunkohle unterscheidet sich vom Torf u. Dabei bildet die Glanzbraunkohle den Übergang zur Steinkohle, ist aber chemisch noch Braunkohle , petrographisch gesteinskundlich aber schon Steinkohle.

Da die Schichten der abgestorbenen Pflanzenteile luftdicht verschlossen waren, entwickelten sich Gase Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickoxide, Wasserstoff , die sich daher in der Kohle sammelten: Dieses " Grubengas " kann bei einer Konzentration zwischen fünf und 14 Prozent in der Luft explodieren.

Im Bergbau wird das Gas abgesaugt und ist ein guter Energieträger und kann in Heizkraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt werden. Die Steinkohle wird überwiegend als fester Brennstoff benutzt, heute hauptsächlich um elektrische Energie zu erzeugen. Steinkohlenkoks wird als Brennstoff und als Reduktionsmittel bei der Eisenproduktion in Hochöfen eingesetzt. Auch die chemische Industrie gebraucht die Steinkohle als Rohstoff, weil der bei der Verkokung anfallende Steinkohlenteer weiterverarbeitet wird.

Auch als Kohlenstoffträger in metallurgischen Prozessen wird Anthrazit verwendet. Kontrollierte Schaumschlacken verbessern das Ankopplungsverhalten des Lichtbogens und verlängern die Standzeiten der Ofenwandung. Aus asche- und schwefelarmer Braun- oder Steinkohle Gas- oder Fettkohle wird Koks als ein fester, kohlenstoffhaltiger Rückstand gewonnen. In Kokereien werden die flüchtigen Bestandteile in einem Ofen unter Luftausschluss Pyrolyse bei über 1.

Das Kokereigas wurde früher als Stadtgas verwendet und ist heute noch ein Energieträger in Stahlwerken. Bei diesem Verfahren der Kohleveredlung verschmelzen der feste Kohlenstoff und die verbleibende Asche. Daraus bekommt der Koks eine stumpf-graue Farbe und wird hart und porös. Koks brennt mit einer nahezu unsichtbaren blauen Flamme. Koks wird als Brennstoff und als Reduktionsmittel bei der Eisenproduktion in Hochöfen eingesetzt. Verkokung der Steinkohle - Kokerei August Thyssen. Holz ist der älteste Energieträger.

Lufttrockenes Holz sollte immer an einem trockenen Ort gelagert werden, da sich der Wassergehalt im Holz der Feuchte der Umgebungsluft anpasst Hygroskopie [die Fähigkeit Wasser aus der Luft wieder aufzunehmen]. Bei einer Restfeuchte von max. Der Energiegehalt sinkt mit steigender Restfeuchte. Besonders Laubholz sollte sofort nach dem Schlagen gespalten werden. Der Trocknungsplatz sollte sonnig und gut durchlüftet sein. Ein Erdkontakt schadet dem Holz. Nach der sommerlichen Trocknungsphase muss der Holzstapel abgedeckt werden.

Scheitholz ist Holz, das bei der Gewinnung von Nutzholz als nicht verwertbarer Anteil anfällt. Für die Eigenversorgung mit Brennholz aus einem kleinen Privatwald werden aber auch höherwertige Hölzer genutzt. Das Holz wird schon vor der Lagerung auf Betriebs- bzw.

Ofenlänge zugeschnitten und gespaltet. Eine Dicke von 7 bis 10 cm und eine Länge von 33 bis 50 cm ist je nach der Art des Ofens bzw. Buche und Eiche, hat eine höhere Energiedichte als dies bei Nadelhölzern , so z.

Fichte oder Kiefer, der Fall ist. Das bedeutet eine längere Brenndauer und damit längere Nachlegeintervalle. Zum Anzünden des Feuers dagegen ist Nadelholz besser geeignet, weil damit wesentlich schneller die notwendige Betriebstemperatur erreicht wird, die für eine saubere Verbrennung benötigt wird. Es darf nur naturbelassenes Holz verbrannt werden. Hackholzschnitzel werden mit Hilfe eines Hackers aus Rest- und Schwachholz mit Feinästen, aber meist ohne Nadeln hergestellt. Dieses Rest- und Schwachholz eignet sich in vielen Fällen nicht für die Nutzholzproduktion und auch nicht für Brennholz in Kaminöfen oder Grundöfen.

Für eine emissionsarme Verbrennung ist es wichtig, dass nur "gutes" Holz , so z. Auch der Rindenanteil sollte nicht zu hoch sein, da sich durch Rinde der Ascheanfall erhöht. Holzpellets sind kleine, zylindrische Presslinge aus getrocknetem und naturbelassenem Holz mit einer Länge von ca.

Holzpellets werden durch das holzeigene Lignin unter hohen mechanischen Druck gebunden. Es werden keine chemische Bindemittel verwendet. EN plus A1 bzw. Deswegen sind Industriepellets für den Einsatz in privaten Kleinfeuerungsanlagen nicht geeignet. Holzpelletlager sollten baulich von Wohnräumen getrennt sein und über eine wirksame Lüftung verfügen. Holzbriketts sind Presslinge aus trockenen, unbehandelten Holzresten Hobel- und Sägespänen.

Damit Bioabfälle bei der Kompostierung keine Methanemissionen Klimagase freisetzen und holzige Abfälle nicht fermentiert werden, können alle biogenen Reststoffe zu einem Brennstoff Pellets, Kohlenstaub veredelt werden. Erdöl Rohöl besteht aus einer Vielzahl von verschieden aufgebauten Kohlenwasserstoffen.

Zur Kennzeichnung wird das Heizöl z. Dadurch ist jederzeit erkennbar, ob es sich um Diesel oder Heizöl handelt. Da Heizöl weniger steuerbelastet ist, wird es auch gerne in Dieselfahrzeugen verwendet. Aufgrund der Farbe lässt sich vom Zoll jederzeit die nicht zulässige Verwendung nachweisen. Der Brennwert liegt bei min. Der Heizwert von Dieselkraftstoff liegt bei ca.

Diese Werte hängen aber etwas von der Sorte ab. Heizöl EL Standard ist grundsätzlich für alle Ölgeräte zugelassen. Inzwischen werden Öl-Brennwertgeräte angeboten, die speziell für diesen Brennstoff entwickelt wurden. Das bedeutet eine Reduzierung des Schwefelgehaltes gegenüber dem maximal zulässigen Schwefelgehalt beim Standardheizöl um den Faktor 20 und führt zu einem Niveau der SO 2 -Emissionen, das mit dem von Erdgas vergleichbar ist.

In der Regel wird Heizöl EL schwefelarm mit speziell abgestimmten Additivpaketen zur Verbesserung der genannten Qualitätseigenschaften angeboten. Zudem wird in der Norm für schwefelarmes Heizöl eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Betriebssicherheit der Ölpumpen gefordert.

Um diese Anforderung einzuhalten, wird bei Bedarf der Brennstoff mit so genannten Lubricity-Additiven Schmierfähigkeitsverbesserern additiviert. Zur Qualitätsverbesserung ist die Verwendung von Additiven zulässig. Geeignete Additive ohne bekannte schädliche Nebenwirkungen, insbesondere ohne aschebildende Bestandteile, können in geeigneter Konzentration zugegeben werden.

Schmierfähigkeit Durch die deutliche Reduzierung des Schwefelgehaltes wird in der Norm für schwefelarmes Heizöl eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Betriebssicherheit der Ölbrennerpumpen gefordert. Um diese Anforderung sicherzustellen, wird bei Bedarf der Brennstoff mit so genannten Lubricity-Additiven Schmierfähigkeitsverbesserern additiviert. CO 2 wird auch in Abführmitteln Zäpfchen verwendet. Durch eine chemische Reaktion während der Auflösung des Zäpfchens wird CO 2 freigesetzt und dehnt den Darm, was wiederum den Stuhlreflex auslöst.

Mit seiner Kombination aus mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften kann beispielsweise CO 2 -Schnee verschiedenste Arten von Oberflächen-Verunreinigungen rückstandsfrei lösen und abtragen.

Kohlenstoffdioxid absorbiert einen Teil der Wärmestrahlung Infrarotstrahlung , während kurzwelligere Strahlung, d. Diese Eigenschaft macht Kohlenstoffdioxid zu einem so genannten Treibhausgas. Nach Wasserdampf ist Kohlenstoffdioxid entsprechend seinem Mengenanteil das wirksamste der Treibhausgase, wenngleich die spezifischen Wirksamkeiten von Methan und Ozon höher sind. Alle Treibhausgase zusammen erhöhen die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche von ca. Kohlenstoffdioxid hat einen Anteil von ca.

Der CO 2 -Anteil in der Erdatmosphäre war im Verlauf der Erdgeschichte beträchtlichen Schwankungen unterworfen, die verschiedene biologische, chemische und physikalische Ursachen haben.

Die Bilanz des Kohlenstoffdioxidkreislaufes war somit in dieser Zeit weitgehend ausgeglichen. Mit Beginn der Industrialisierung im Dieser Anstieg wird durch die anthropogenen, d. Von der überwiegenden Mehrheit der Wissenschaftler wird die Meinung vertreten, dass eine vom Menschen verursachte Zunahme der Treibhausgase in der Atmosphäre zum anthropogenen Treibhauseffekt beiträgt, der zur globalen Erwärmung führt.

Einen wesentlichen Beitrag zur Erwärmung leistet dasjenige CO 2 , das durch die Verbrennung der fossilen Energieträger Erdöl, Erdgas und Kohle freigesetzt wird, während die Verbrennung von Biomasse und daraus gewonnenen Kraftstoffen in der Bilanz nur CO 2 -Mengen freisetzt, die vorher photosynthetisch gebunden worden waren.

Die Folgen der globalen Erwärmung sollen durch Klimaschutz gemindert werden. Allgemein ist in der Wissenschaft spätestens seit den er Jahren anerkannt, dass es eine statistisch signifikante Klimaveränderung gibt und dass eine der Ursachen der Anstieg der Konzentration an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre ist.

Immer wieder kommt es zu Unfällen mit CO 2. Wenn nicht für ausreichende Entlüftung gesorgt ist, bilden sich gefährliche Konzentrationen, und zwar aufgrund der höheren Dichte von CO 2 im Vergleich zu Luft vor allem in Bodennähe Kohlenstoffdioxid-See.

Die weit verbreitete Ansicht, CO 2 sei an sich unschädlich und wirke nur durch Verdrängen des lebensnotwendigen Sauerstoffs, ist jedoch falsch. Daher ist auch die alte Kerzenprobe zum Erkennen von gefährlicher Sauerstoffknappheit nicht sinnvoll. Im Blut gelöstes CO 2 aktiviert in physiologischer natürlicher und leicht gesteigerter Konzentration das Atemzentrum des Gehirns, in deutlich höherer Konzentration führt es jedoch zur Verminderung oder sogar Aufhebung des reflektorischen Atemanreizes Atemdepression, Atemstillstand.

Diese Wirkungen treten viel rascher ein als eine Erstickung. Zusätzlich hat Kohlenstoffdioxid eine indirekte Wirkung auf den Sauerstoffhaushalt des Blutes. Befindet sich vermehrt Kohlenstoffdioxid in der Luft oder im Frischwasser, so wird im Blut über das Dissoziationsgleichgewicht der Kohlensäure der pH-Wert vermindert — das Blut wird "sauerer".

Einige sind schon seit der Antike bekannt s. Legiertes Kupfer ist nicht nur Ausgangsmaterial für horizontal oder vertikal verarbeiteten Formateguss. Seit dem Guss der ersten Kirchenglocken im 6. Jahrhundert wird sie, kaum verändert, in überlieferter Technik vergossen sehr wirklichkeitsnahe Beschreibung bei F. Eine bei Kupfer, Messing und Aluminium schon seit dem Zu den im Jahrhundert wirtschaftlich bedeutend gewordenen Kupferlegierungen gehören neben Rotguss , einer Kupfer-Zinn-Zink-Blei-Legierung, die den Messingen bereits näher steht, als den Bronzen noch eine Reihe von Sonderbronzen, wie die Aluminiumbronze.

Metallurgisch ebenso bedeutsam wie die zahlreichen, zweckgerichteten Bronzelegierungen sind seit Beginn des Industriezeitalters die zusammenfassend als Messing bezeichneten Kupfer-Zink-Legierungen.

Wegen der für die meisten Legierungen des Kupfers mit Zink charakteristischen Gelbfärbung, werden viele Messinge oft nicht als solche wahrgenommen. Beispiel ist hier Rotguss , oder Rotmessing italienisch: Der Bedarf an Messing wird nur in besonderen Fällen mit Primärlegierungen siehe unter Recyclingmetallurgie befriedigt, mehrheitlich sind es in einer Messinghütte Messingwerk aufgearbeitete Messingsammelschrotte Altmetall , denen frische Fertigungsabfälle aus spanloser wie spanender Bearbeitung zugegeben werden.

Geschmolzen wird überwiegend im Rinneninduktionsofen. Verbreitet kennt man sie als Bestecklegierungen, unter anderem als Alpaka und Argentan siehe Packfong. Konstantan und Nickelin , eine Kupfer-Nickel-Legierung mit Manganzusatz, [40] sind als Heizleiterlegierungen korrosionsfestes Ausgangsmaterial für Heizwiderstände.

Die Weltproduktion im Jahre betrug immerhin 13,5 Mio. Werden dem die mit 4 Mio. Zink wird bergmännisch als mit Blei vergesellschaftetes oxidisches Zinkspat , Galmei oder sulfidisches Erz Zinkblende abgebaut. Der carbonatische Galmei wird gebrannt, der Schwefelanteil der Zinkblende abgeröstet und für die Produktion von Schwefelsäure genutzt. Zink wird auf vielen Gebieten eingesetzt. Es bestimmt den Legierungscharakter bei Messing, ist Legierungsbegleiter bei Rotguss und vielen Aluminium- und Magnesiumlegierungen.

Technisch sehr bedeutend ist die Verzinkung von Eisen- bzw. Bei Bändern zumeist im kontinuierlichen Verfahren nach Sendzimir. Die Verzinkung erfolgt durch Tauchen und Führung der zu verzinkenden Einzelteile — bei diesen mittels eines Gehänges — oder der Walzbänder durch ein wannenförmiges Zinkbad, wobei eine doppelte Schutzschicht ausgebildet wird. Auf eine primär entstehende Eisen-Zink-Verbindung legt sich ein Reinzinküberzug. Beide zusammen gewähren, sofern der Überzug keine offenen Schnittstellen aufweist, einen anhaltenden Schutz gegen durch Luftfeuchtigkeit bedingte Korrosion, also ein Verrosten oder Durchrosten.

Es wird nicht nur traditionell für Pigmente und keramische Erzeugnisse, sondern auch bei Gummi, Glas, Pharmazeutik und Elektronik verwendet, sofern es nicht in den Kreislauf der Feinzinkherstellung zurückgeführt wird. Die Korrosionsbeständigkeit von Zinküberzügen auf Eisen und damit dessen Schutz vor Rost bedingt einen ständigen, hohen Bedarf der Verzinkereien. Man unterscheidet elektrolytische Verzinkung mit geringerer Haltbarkeit von Feuerverzinkung , bei der die zu verzinkenden Teile durch ein Tauchbad aus geschmolzenem Feinzink geführt werden.

Nickel hat eine eigene Industrie begründet beispielsweise das russische Unternehmen Norilsk Nikel. Ungeachtet seiner historischen, für China schon vor der Zeitenwende nachgewiesenen Verwendung hat es erst im Jahrhundert wieder Bedeutung gewonnen. Verwendet wird Nickel für hochwertige Gusslegierungen auf Nickelbasis , überwiegend aber als eigenschaftsbestimmendes Legierungselement z.

Nickel findet sich ferner in Messingen und hochfesten Aluminiumlegierungen. Als Überzug von Gussteilen gewährleistet es Korrosionsschutz Vernickelung und nicht zuletzt bestimmt es mit ca. Nickel ist nicht giftig, aber seine Aerosole können gefährdend sein.

Es wird als Reinblei vorwiegend in Form weichen, flexiblen, zu Blechen gewalzten Materials verarbeitet Bleiummantelung von Kabeln, Dachabdichtungen. Als Bleirohr ist es, mit einer Zulegierung von härtendem Antimon , nur für Abwasserleitungen erlaubt. Viel verwendet wird es als Akkublei für Starterbatterien , als Schrotblei , als Bleidruckgusslegierung und für Bleibronzelager. Als Legierungsbegleiter in Kupferlegierungen ist Blei erwünscht, obwohl es wegen seiner Dichte zum Ausseigern neigt.

Stelle der Häufigkeitsliste der Elemente. Spodumen wird besonders zur Herstellung von Lithiumcarbonat eingesetzt, weitere abbauwürdige Erze sind Petalit und Lepidolith. Lithium wird auch durch Eindampfung hoch salzhaltigen Wassers gewonnen Totes Meer.

Zu Beginn des Jahrhunderts ist noch nicht entschieden, ob metallisches Lithium nach seiner Darstellung mittels eines über Lithiumcarbonat führenden Verfahrensganges, vorzugsweise als Bestandteil für die Herstellung besonders leichter und korrosionsfester Legierungen auf Aluminium- oder Magnesiumbasis, oder einer Legierung beider genutzt wird, auch selbst zum Basismetall von Superleichtlegierungen wird, oder aber in Hochleistungsakkumulatoren Lithium-Ionen-Akkumulator verwendet wird.

Der damit stark steigende Bedarf kann nach dem, was über weltweit, auch in Europa Norische Alpen erschlossene und zu erschliessende Vorkommen bekannt ist, befriedigt werden. Ungünstiger ist dagegen, dass mit den Anstrengungen die Elektromobiliträt zu fördern, auch ein verstärkter Bedarf an Kobalt einhergeht, dessen regional begrenzte Gewinnung indessen für Versorgungsengpässe anfällig bleibt. Im Hinblick auf die Verwendungsbreite von Lithium und seinen Verbindungen einerseits, seiner nicht unbegrenzten Verfügbarkeit andererseits, kommt dem Recycling, insbesondere aus Batterien und Akkus, wachsende Bedeutung zu.

Gewonnen wird es hauptsächlich aus Beryll , einem Aluminium-Berylliumsilikat. Obwohl als toxisch eingestuft leberschädigend, Berylliose , wird es vielfältig verwendet.

Aus einer Kupfer-Beryllium-Gusslegierung mit max. Zu deren lange Zeit allgemein bekannten Anwendungsformen zählen Flaschenkapseln und das den Weihnachtsbaum schmückende Lametta.

Nach DIN sind es genormte Legierungen mit ca. Zinn ist namengebendes Legierungselement aller Zinnbronzen , ferner ein für die erforderlichen Legierungseigenschaften erforderlicher Bestandteil von Rotguss. Haupteinsatzgebiet sind Dosen für Dauerkonserven. Jahrhunderts besonders auf dem militärischen Sektor zunehmend verwendet: Im Feingussverfahren Wachsausschmelzverfahren werden aus Titanlegierungen nicht nur kleine bis kleinste Präzisionsteile hergestellt. Modellherstellung mittels Rapid Prototyping in Laser-Sintertechnik erfolgt rasch und ermöglicht auch kurzfristige Abänderungen.

Neue Titan-Vorkommen werden erschlossen, in Erwartung eines jährlich bis auf mehr als Die gezielte Förderung von Kobalterzen beginnt, als gegen Ende des Jahrhunderts durch Zufall wiederentdeckt wurde, was bereits den alten Ägyptern bekannt war: Für die Eisenindustrie ist Kobalt ein Zusatz zu hochwertigen Stählen. Die Weltproduktion wird im Jahre auf Die Bezeichnung verdankt sich dem hohen Schmelzpunkt dieser Elemente, ein Grund weshalb sie erstmals um die Mitte des Jahrhunderts mittels moderner Schmelztechniken, wie dem Vakuum-Schmelzverfahren, in notwendiger Reinheit dargestellt werden konnten, einer Voraussetzung für die ihnen jenseits der Stahlveredelung zugedachten spezifischen Verwendungen.

Die Elektroindustrie benötigt es für Katalysatoren, auch Pigmenthersteller nutzen es. Gewonnen wird es weit verbreitet aus sulfidischem Molybdänglanz. Es ist Legierungselement für Werkzeugstähle, etwa für Spiralbohrer. Dadurch wurden klassische Glühbirnen relativ dauerhaft und in der Anschaffung billig. Erst Leuchtdioden kommen ohne aus.

Die Verbindung Wolframcarbid , chemisch WC, gehört mit einer Mohs-Härte 9,5 zu den härtesten Stoffen und wird daher als Beschichtung von Schneidwerkzeugen oder direkt als Schneidstoff in Hartmetallen eingesetzt. Unter spezieller Belastung in Kraftwerken wird Wolfram spröde. Versprechende Untersuchungen einer Verstärkung durch eingelagerte Wolframfasern sind im Gange.

Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Nach Entdeckung im Aus demselben Grund wird es für chirurgische Instrumente verwendet, ferner für Apparaturen der Nahrungsmittelindustrie. Silberverbraucher sind auch in der Elektronik und Elektrotechnik Silberdraht zu finden. Hochfeste Aluminiumlegierungen werden ebenfalls unter Silberzusatz hergestellt. Gegen Ende des Jahrhunderts von Martin Klaproth entdeckt und als Pechblende bezeichnet, wird es seitdem bergmännisch gewonnen.

Becquerel die Strahlung der Pechblende, allerdings ohne deren menschliches Gewebe schädigende Wirkung zu erkennen. Pierre und Marie Curie isolierten darauf die enthaltenen, stark strahlenden Elemente Polonium und Radium.

Nicht die geringen Anteile dieser beiden Elemente im Uran machen es zum radioaktiven Alphastrahler , sondern der Gehalt an den Isotopen , und Alle radioaktiven Elemente, insbesondere die nach entdeckten Transurane, wie etwa Fermium, Berkelium, Einsteinium, mit Ordnungszahlen ab 93 sind mehr oder weniger instabil. Endstufe dieses Zerfalls atomaren Zerfalls , der auch die Altersbestimmung von Elementen erlaubt, ist stets Blei.

Die jährliche Uranproduktion weltweit wird für mit Die Lücke wird durch Auflösung aus militärischen Gründen gehorteter Bestände geschlossen. Die Weiterverarbeitung des geförderten Uranerzes orientiert sich an chemisch-metallurgischen Prinzipien der Laugung , Fällung und Filtration mit dem Zwischenprodukt Yellowcake.

Das gewonnene metallische Uran ist unverändert radioaktiv und ohne weitere Behandlung praktisch nur begrenzt nutzbar. Isoliertes Radium auch die Isotopen wurde früher in der Strahlenmedizin eingesetzt.

Es findet sich ferner als Strahlenschutzmaterial, als Stahlzusatz und in der Luftfahrtindustrie. Damit wird es zum Ausgangsstoff der nuklearen Energiegewinnung im Kernkraftwerk. Plutonium entsteht dort als Beiprodukt, es kann erneut zu Brennelementen verarbeitet werden oder der Herstellung von nuklearen Sprengkörpern dienen.

Sie bestehen aus Verbindungen von Aluminium, Gallium und Indium 3. Hauptgruppe mit Stickstoff, Phosphor, Arsen und Antimon 5. Hauptgruppe des periodischen Systems. In Deutschland begann sie mit dem Fund von Flussgold Rheingold. Es wurde nach einem zeitgenössischen Bericht aus dem Jahrhundert mittels der heute noch geläufigen Goldwäsche -Technik aus dem Fluss gewaschen.

Silber zählt wie Kupfer zu den ältesten von Menschen genutzten Metallen. Ausgehend von ungeprägtem Silber kam es zur Monetarisierung , Silber wurde Zahlungsmittel. Wirtschaftlich bedeutend für Europa waren im Jahrhundert der Abbau und die Verhüttung von Silbererzen in den Muldenhütten im sächsischen Erzgebirge sowie der industriell betriebene Silberabbau im österreichischen Tirol mit Zentrum in Schwaz , wo man im Begünstigt wurden diese Standorte durch ein reichliches Holzangebot als Brennmaterial und Wasserkraft zum Betrieb der Blasebälge.

Die europäische Silbergewinnung verlor erst an Bedeutung, als im Jahrhundert nach Unterwerfung der mittelamerikanischen Kulturen zahllose Schiffsladungen Gold und Silber nach Europa gelangten. Landesherrliche Münzstätten prägten Silbertaler u. Vor allem die Golddeckung einer Währung garantierte die besondere Solidität eines Staatswesens. In dieser Zeit entstanden daher auch die nationalstaatlichen Münzen als industrielle Betriebe.

Lediglich die USA verpflichteten sich nach dem Zweiten Weltkrieg nochmals, Papierdollar jederzeit in Gold zu tauschen, mussten diese Garantie aber wieder aufgeben. In einigen Ländern unter anderem in der Schweiz waren noch Silbermünzen im Umlauf; diese wurden aber lange vor dem Ende des Nicht nur geblieben, sondern gestiegen ist dagegen das Hortungsbedürfnis der Staaten und der privaten Anleger.

Dazu kommt eine wachsende Nachfrage nach Edelmetallen für zum Teil ganz neue industrielle Produktionen. Für wird eine Weltgoldgewinnung von ca. Zwei Drittel davon werden zu Schmuck verarbeitet, der nach den Methoden klassischer Halbzeugfertigung Blockguss und Verwalzen hergestellt wird. Einige hundert Tonnen gehen in die Elektroindustrie, in die Glasbeschichtung und die Dentaltechnik.

Vergleichend wird in Statistiken für eine Weltsilbergewinnung von Zunehmende Mengen verarbeitet die Elektronikindustrie. Im Jahre sagen die gleichen Quellen dies erstmals auch der Nordpolarregion nach.

Dem steht indessen seit ein Produktionsdefizit bei Platin gegenüber, das auf weiter ansteigenden Bedarf in den Verwendungsfeldern Schmuck und Katalysatoren zurückgeführt wird. Goldminen werden heute selbst bei Gehalten von nur wenigen Gramm Gold je Tonne abgebauten Materials als ausbeutungswürdig angesehen. Ein übliches, umweltschädliches Aufbereitungsverfahren ist immer noch die Cyanidlaugung des goldhaltigen Erzes.

Bei ärmeren Erzen, bei denen Silber oft ein Beiprodukt ist, wird mit den üblichen Methoden des Röstens , Laugens , Chlorierens und Abtrennens gearbeitet. Bei einer Welterzeugung von weniger als Scheideanstalten sind vielseitig im Recycling von Edelmetallen. Den Marktbedürfnissen folgend, trennen sie edelmetallhaltige Stoffe, gleich ob fest oder flüssig, in ihre einzelnen Bestandteile. Galvanisch erzeugte Goldüberzüge aus Edelmetall, wie sie für die Aufwertung von dekorativen Gegenständen, aber weitaus häufiger für Kontakte elektronischer Geräte erforderlich sind, führen zu aufarbeitungswürdigen Edelmetallschlämmen.

Wirtschaftlich bedeutend ist die Rückgewinnung von Platin und die Trennung des Goldes von begleitendem Silber. Banken kaufen Feingoldbarren 24 Karat und bieten sie als Wertaufbewahrungsmittel an. Der durch Recycling erzielte Wert der verschiedenen Edelmetalle trägt in allen Fällen die Kosten der stofflichen Wiedergewinnung.

Da wichtige metallurgische Techniken zu dieser Zeit bereits gut entwickelt waren, ist die Alchemie als ein Ableger, nicht als Begründer, der Metallurgie anzusehen.

Gold war den Landesherren des ausgehenden Mittelalters und zu Beginn der neuen Zeit wichtig, denn es konnte Kriegskassen füllen, die der Machterweiterung dienten.

Böttger , dem ursprünglich als Goldmacher verpflichteten Gehilfen des E. Jahrhundert leitete Paracelsus — , im Boyle — und im In einer Metallhütte werden Eisen, Kupfer, Zink oder andere Industriemetalle erstmals dargestellt, im Umschmelzwerk Umschmelzhütte wird aus bisheriger Nutzung entlassenes Metall auf- oder umgearbeitet.

Damit wird von ihr der Anspruch an Ressourcenschonung erfüllt. Dies ist keine erst neuerdings entdeckte Verfahrensweise, denn Schrott wurde schon immer umgeschmolzen. Die Rückführung in den Metall-Kreislauf wird heute verbreitet als Recycling bezeichnet. Die Wiederverwendung von Alteisenmetallen ist nicht unproblematisch, weil es zur Auflegierung bzw. Verunreinigung mit einer Vielzahl von metallischen Elementen aus dem Schrott kommt, die nur mit hohem Aufwand wieder zu entfernen wären.

Die Eigenschaften der so erzeugten Rohmetalle hier Stahl sind daher anders als bei Primärmetall. Das betrifft physikalische Kriterien Duktilität, Formbarkeit, Zähigkeit usw. Hierfür ist ein optimiertes Produkt-Design, das Materialverbrauch und Lebenszyklus einbezieht, mit der stofflichen Wiedergewinnung gleichrangig.

Am Beginn wirtschaftlicher Recyclingmetallurgie steht seit einem Jahrhundert das Sortieren so genannter Sammelschrotte, also metallurgisch gesehen nicht sortenreiner Materialien. Besonders deutlich nicht nur bei Aluminium, sondern auch bei Kupfer, das unbegrenzt recycelbar ist, gleich welcher Art die Altstoffe sind und welchen Kupferanteil sie aufweisen. Wo eine sortenreine Trennung der Kupferschrotte fehlt und sich ein einfaches Umschmelzen, also direktes Recycling verbot, für das nach Erweiterungen eine Jahreskapazität von Dieser Prozess soll nun wirtschaftlich verbessert werden, um auch die steigende Nachfrage nach Kupferbegleitern zu befriedigen.

Auch andere Aluminiumerzeuger, insbesondere internationale, in der Primärerzeugung tätige Konzerne, betreiben bereits seit Jahren die Primär- und Sekundärerzeugung parallel und suchen damit einen gewissen Kostenausgleich. Eine Schlüsselfunktion beim Recycling von Aluminium nehmen weltweit die Getränkedosen ein. Jedes weitere zurückgeführte Prozent entspricht ca.

Mit einer Kapazität von Die Entwicklung hin zu exothermen, Wärme erzeugenden Prozessen anstelle endothermer, Wärme verbrauchender würde die Energiebilanz erheblich verbessern.

Die Sekundärlegierungen sind heute qualitativ in ihrer Mehrheit mit den primären vergleichbar, der auf ein Zwanzigstel verringerte Bedarf an Gewinnungsenergie ist ein Faktor, der unter dem Gesichtspunkt eines dem Klima dienlichen, reduzierten Energieverbrauchs weltweit Beachtung findet.

Hinsichtlich der anfallenden metallarmen, oxidhaltigen Salzschlacken war deren Deponierung ökologisch umstritten und auch wirtschaftlich unbefriedigend. Deutsche und österreichische Umschmelzbetriebe zeichnen sich besonders durch ihre Aktivität bei der Entwicklung einer duktilen AlMgSi-Gusslegierung aus.

In der Stahlerzeugung findet das Recycling von Schrotten heute überwiegend im Elektrolichtbogenofen statt. Der lange als erreichbares Optimum angesehene Wälz- Drehrohrprozess muss sich dem Vergleich mit dem Drehherdofen stellen. Die bei der Stahlerzeugung anfallenden Schlacken unterliegen allein schon wegen des Mengenanfalls von jeher wirtschaftlicher Betrachtung, wobei zwischen der Verwertung der entmetallisierten Schlacke und den Methoden der Entmetallisierung zu unterscheiden ist.

Der trockenen Aufbereitung metallhaltiger Schlacken wird der Vorzug gegeben. Die nach Abtrennung aller metallischen Anteile verbleibenden Fraktionen finden verbreitet in der Baustoffindustrie Verwendung.

Rohzink wird sowohl aus oxidischen Lichtbogenofenstäuben, Endschlämmen aus hydrometallurgischer Verarbeitung, als auch jeder Art zinkhaltiger Sekundärmaterialien, wie verzinktem Schrott, zurückgewonnen. Das verdampfte Zink wird wie beim trockenen Weg der Zinkgewinnung durch Abkühlung als Rohzink niedergeschlagen.

Ein im Gleichlauf mit der weltweit zunehmenden Motorisierung wachsender Industriezweig ist die Wiederaufarbeitung von Bleiakkus, die in Automobilen als Starterbatterien Energielieferer und -speicher zugleich sind. Er beginnt mit einer Vorbehandlung, mittels derer die Altbatterien von schwefelhaltigen Resten und Ablagerungen, wie dem ebenfalls recycelbaren Bleischlamm befreit werden. Die anfallenden Chips — mit weiteren PP-Zusätzen — gehen vornehmlich an die Automobilindustrie, die wieder Kunststoffteile daraus fertigt.

Hinderlich im Recyclingprozess erweist sich, bei steigendem Anfall schwefelhaltiger Altbatterien, das bei der Entschwefelung mittels Natriumsalzen anfallende und zunehmend schwerer zu vermarktende Natriumsulfat.

Ein modernes Verfahren verwendet Ammoniumsalze und erhält als Endstufe der Raffination das als Düngemittel Fertilizer gesuchte Ammoniumsulfat. Gleichlaufend mit dem zunehmenden Anfall an Altakkus, wie auch an nicht wieder aufladbaren Batterien, gewinnt die Wiedergewinnung des Zinkanteils zunehmend Bedeutung. Qualitativ wird aus dem Altblei der Batterien zuerst Sekundär- oder Werkblei , das durch Seigerungstechnik oder Elektrolyse weiter raffiniert und neu legiert wird.

Der Stand der Technik ermöglicht inzwischen die fast hundertprozentige Recyclierbarkeit aller Teile und Inhalte solcher Batterien. Blei sowie Zink finden sich auch als Oxide in den die Flugstäube aufnehmenden Walzschlacken von Stahlwerken.

Die Möglichkeit einer chlorierenden Entfernung des Bleianteils aus den Oxiden wird untersucht. Gegenstand aktueller Forschung ist ebenso das bisher nur mit Einzelbezug erschlossene Gebiet der Aufarbeitung wertvoller Schrotte aus Refraktärmetallen mittels oxidierender Salzschmelzen, besonders von Wolfram aus dem Rücklauf von Wolframcarbid. Die progrediente Entwicklung bei dem Elektroschrott zuzuordnenden, die Bildröhren verdrängenden Flachbildschirmen initiiert einen besonderen Zweig der Forschung, der sich mit der Rückgewinnung von Indium in Form eines Indiumzinnoxids befasst.

Dies gilt auch für seit laufende, ständig verfeinerte, praxisnahe Untersuchungen zum "NE-Metallpotenzial in Rostaschen von Müllverbrennungsanlagen", es wird für auf wenigstens Bei Seltenerdmetallen bedingt eine das Angebot zunehmend überschreitende Nachfrage eine Steigerung der bisher nur geringen Recyclingquote. Ein Forschungsauftrag hat sich sogar die Rückgewinnung aus Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie zum Ziel gesetzt.

Die Ofentechnik [] dient zunächst der Erfüllung aller metallurgischen Aufgaben, die sich im Zuge der Verhüttung metallischer Ausgangsstoffe im Rahmen thermischer Prozesse ergeben. Es beginnt mit der Metallgewinnung aus Erzen. Sulfidische Erze, wie Pyrit Schwefelkies werden oxidierend behandelt Röstarbeit. Oxidische Erze wie Hämatit werden durch Reduzieren und Desoxidieren erschmolzen. Dies geschieht durch entsprechende Zuschläge sowie reduzierende luftunterschüssige Flammen- oder Ofenführung.

Dem folgt die Weiterverarbeitung der gewonnenen Metalle. Sie beginnt mit der Vereinheitlichung diskontinuierlich erbrachter Chargen im Mischer. Geschichtlich steht am Anfang dieser Entwicklung allein der offene Herd, der aus einem Gemenge von Erz und Brennstoff flüssiges Metall austreten lässt.

Es folgt der geschlossene Herd mit natürlichem Zug oder mit höheren Temperaturen bringender Luftzufuhr mittels Blasebalg oder Blasrohr dazu bildliche Darstellungen aus altägyptischer Zeit.

Die Grenze der Wirtschaftlichkeit gilt damit indessen als erreicht und die Technik wendet sich wieder verstärkt dem Siemens-Martin-Ofen und den Elektroöfen zu, zumal sie die Möglichkeit bieten, Stahl nicht nur aus Roheisen, sondern auch aus Schrotten zu erzeugen.

Auch beim Recycling von Stahlschrott zu Rohstahl unter einer Schaumschlacke bewährt sich der Lichtbogenofen. Der Ofenraum ist in diesem Fall eine geschlossene, feststehende Wanne Wannenofen oder ein drehbarer Zylinder, der wegen seiner Form auch als Trommelofen bezeichnet wird, mit stirnseitiger Beschickungs- und Entnahmeöffnung.

In einer verkürzten Form auch als Kurztrommelofen im Einsatz. Die Abgasverbrennung als zusätzliche Wärmequelle sowie die optimierte, wärmeerhaltende Isolierung der Schmelzwanne sind weitere Schritte zu verbesserter Effizienz der Öfen. Das Fassungsvermögen der unterschiedlichen Systeme ist der Fertigungsaufgabe angepasst. Vorgaben des Umweltschutzes begünstigen die elektrisch beheizten Öfen. Induktionsöfen dieser Art sind als Schmelz-, Speicher- oder Warmhalteöfen einsetzbar.

Bei der Stahlerzeugung gilt der mit Gleichstrom arbeitende Ofen inzwischen als letzter Stand der Technik. Bei den brennstoffbeheizten Öfen wurde aus gleichen Gründen, nämlich bessere Brennstoffausnutzung und Verringerung der Abgasmengen, die Brennertechnik weiterentwickelt. Heizelemente im Ofeninneren, durch keramische Umhüllung geschützte Heiz- Wendel, die in die Ofenwandungen eingesetzt den Schmelztiegel umgeben, liefern die zum Schmelzen und Warmhalten erforderliche Wärme.

Damit war Feuerfestigkeit gewährleistet, doch war das sehr raue Innere der Tiegel wegen der dadurch bedingten Metallanhaftungen nachteilig. Um die Mitte des Bei Magnesiumschmelzen gibt es eine Besonderheit: So beschickt, müssen es nicht immer Tiegelöfen sein, auch tiegellose Systeme werden eingesetzt.

Bei den Herstellern von Legierungen wird, was die Öfen betrifft, zwischen den Primärerzeugern als solchen, die selbst Rohaluminium elektrolytisch gewinnen, und den Sekundärerzeugern, die Umschmelzhütten oder -werke genannt werden, kaum unterschieden siehe dazu auch oben.

Eine eigene Schmelzanlage, die stets Umweltschutzvorgaben beachten muss, entfällt für den Betrieb damit weitgehend, die Energieersparnis ist im Umweltsinne recht beträchtlich, da das nach einer Zwischenerstarrung nötige Wiederaufschmelzen entfällt. Eine Besonderheit kennzeichnet die für das Recycling bestimmten Schmelzanlagen: Nach Sortierung und Aufbereitung, etwa durch Magnetscheider gilt es, den aus unterschiedlichen Quellen stammenden, entweder blanken, aber oft ölig verunreinigten, oder lackierten Schrott werterhaltend einzuschmelzen.