Bauxit

Fach Erdkunde

Klasse 8

Autor Joker2017

Veröffentlicht am 30.05.2018

Schlagwörter

Bauxit

Zusammenfassung

Dieses Referat behandelt das Thema Bauxit. Es wird erklärt, welche Arten von Bauxit es gibt und welches die Unterschiede und Gemeinsamkeiten sind. Außerdem wird der Prozess der Aluminiumgewinnung erläutert.

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Bei Bauxit handelt es sich um ein Aluminiumerz. Es besteht hauptsächlich aus den Aluminiummineralen Gibbsit, Böhmit, Diaspor sowie den Eisenoxiden Hämatit und Goethit. Außerdem ist das Tonmineral Kaolinit enthalten und ein wenig des Titanoxids Anatas. Ein dem Bauxit sehr ähnliches Gestein ist Laterit. Dieses hat jedoch einen deutlich höheren Anteil an Hämatit, ist also viel Eisenhaltiger. Der Name Bauxit stammt von dessen ersten Fundort in Südfrankreich. Es wurde im Jahre 1821 in Les Baux de Provence erstmalig von dem Geologen Pierre Berthier entdeckt. Diese Entdeckung war eher zufällig, doch Pierre Berthier untersuchte das Bauxit grundlich und fand vieles über dessen Eigenschaften heraus. Ihm wurde schnell klar, welchen Nutzen der Abbau von Bauxit in der Herstellung von Aluminium haben kann.

Die Entstehung von Bauxit

In der Geologie wird zwischen Lateritbauxiten und Karstbauxiten unterschieden. Bei Lateritbauxiten handelt es sich um Silikatbauxiten und bei Karstbauxiten handelt es sich um Karbonatbauxite. Karbonitbauxite waren aufgrund der frühen Entdeckung bereits früh bekannt. In Europa liegen sie in der Regel über den Karbonatgesteinen, wie Kalken und Dolomiten. Hier werden sie durch die lateritische Verwitterung von tonreichen Einlagerungen oder tonreichen Lösungsrückständen gebildet.

Die Lateritbauxite lassen sich in den meisten Ländern des gesamten Tropengürtels finden. Sie entstanden durch die lateritische Verwitterung diverser silikatischer Gesteine, wie beispielsweise Granit, Basalt, Ton und Tonschiefer. Im Gegensatz zu sehr eisenreichen Lateritdecken bilden sich die Bauxite nur bei besonders starker Verwitterung und einer erhöhten Drainage. Diese bewirkt eine Auflösung von Kaolinit unter der Bildung vom Gibbsit. Bei diesem Prozess werden nicht aluminiumhaltige Verbindungen ausgewaschen.

Diese Auswaschungen finden meistens in tropischen Klimazonen statt, da sich in diesen die langen Regenzeiten mit langen Trockenzeiten abwechseln. Die Auswaschungen geben dem Bauxit seine typische Struktur. In den Lagerstätten der Ablagerungen liegen die aluminiumhaltigsten Bereiche oftmals unter einer sehr eisenreichen Oberflächenschicht. Im Gegenteil zu den Karbonatbauxiten kommen die Aluminiumminerale in der Regel fast nur bei Gibbsit vor.

Das natürliche Vorkommen sowie die Gewinnung und Förderung von Bauxit

Als wichtigste Förderländer von Bauxit, können Australien, Brasilien, China, Guinea, Indien und Jamaika genannt werden. Darüber hinaus kommt Bauxit auch in Kamerun vor. Dies ist jedoch noch nicht sehr lange bekannt. Das Bauxitvorkommen von Kamerun ist jedoch sehr groß und beträgt zwischen ungefähr 500 bis 700 Millionen Tonnen, welche nun aufgeschlossen werden können. Deutlich kleinere Bauxitvorkommen sind in unter anderem auch in Russland und Venezuela zu finden. Die wichtigsten europäischen Bauxitvorkommen befinden sich in Frankreich, Griechenland und Ungarn. Natürliche Bauxitvorkommen in ausreichend vorhanden.

Aus wirtschaftlicher Sicht wäre der Bedarf an Bauxit auch bei einer ansteigenden Nachfrage langfristig, durch die natürlichen Bauxitvorkommen langfristig gedeckt. Bauxit wird in der Regel in einem klassischen Tagebau gefördert. Hierbei werden oft die durch den Abbau freigelegten, sehr humushaltigen Erdschichten zwischengelagert und anschließend zur Rekultivierung benutzt. Dies geschieht um eine nachhaltige und umweltgerechte Entwicklung zu garantieren. Eine klassische, weltweite jährliche Fördermenge ist 260 Millionen Tonnen Bauxit. Hierbei sind die Länder Australien, Brasilien, China, Guinea und Indien die größten Bauxit – Produzenten, von denen Australien führend ist.

Die Verarbeitung von Bauxit

Aus dem meisten abgebauten Bauxit wird Aluminum hergestellt. Dies betrifft in etwa 95 Prozent der abgebauten Menge. Aus dem restlichen Bauxit werden Aluminium Chemikalien und Schleifmittel hergestellt. Die eisenärmeren Bauxitformen werden als gesinterter Rohstoff in feuerresistenten Werkstoffen eingesetzt. Durch das Sintern entwässert sich der Bauxit zunächst fast komplett und wird anschließend in alpha Korund umgewandelt. Das Nebenprodukt des Prozesses zur Aluminium Gewinnung ist Gallium.

Damit metallisches Aluminium aus Bauxit hergestellt werden kann, muss dieses zunächst in Druckbehältern auf eine Temperatur von 150° Celsius bis 200° Celsius in Natronlaufe erhitzt werden. Das Aluminium entsteht als Aluminat in Lösung und wird danach durch den Rotschlamm abfiltriert. Bei dem Rotschlamm handelt es sich um einen eisenreichen Rückstand. Bei dem beschriebenen Prozess handelt es sich um das Bayer Verfahren. Von einer Aluminatlauge wird beim Abkühlen und dem Hinzufügen von Aluminiumhydroxid reines Gibbsit abgesondert. Dieses wird durch Erhitzen und Glühen in Aluminiumoxid umgewandelt.

Danach wird das Aluminiumoxid unter dem Zusatz von Kryloth als Schmelzmittel bei einer Temperatur von zirka 1000° Celsius geschmolzen. Es wird in Elektrolysezellen unter dem Einsatz einer hohen Energie zu einem metallischen Aluminium reduziert. Bei dieser Reduktionsreaktion, welche bei einer angelegten Spannung von ungefähr 5 Volt mit einer Kohlenstoffanode stattfindet, werden pro Kilogramm Aluminum fast 15 Kilowattstunden Strom benötigt. Außerdem werden fast 1,2 Kilogramm CO2 produziert. Die Wiederaufbereitung von Aluminium braucht anschließend nur knapp 5 Prozent der elektrischen Energie.

Die Entdeckung der natürlichen Bauxitvorkommen

Bauxit wurde bereits im Jahre 1821 von dem französischen Geologen Pierre Berthier in Südfrankreich entdeckt. Der genaue Fundort des Bauxits war Les Baux de Provence, dieser Ort gab dem Bauxit später seinen Namen. Ein weiterer sehr früher Abbauort von Bauxit, war das österreichische Unterlaussa. Dort wurde mehr als 80 Jahre lang Bauxit abgebaut. Erst im Jahre 1964 endeten die Abbauarbeiten in Unterlaussa. Unterlaussa liegt im Nationalpark Kalkalpen. Darüber hinaus gab es innerhalb von Österreich noch weitere Bauxitvorkommen in Glanegg im Bundesland Kärnten sowie in Großgmain welches zum Bundesland Salzburg gehört.

Quellenangaben

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