Erzförderung

Eisen kommt in der Natur nicht als Reinstoff vor sondern tritt in gebundener Form als Eisenverbindung in Gesteinen auf, die bis zu 50 % Eisen enthalten können. Diese eisenhaltigen Gesteine werden auch als Eisenerze bezeichnet. Bei den darin enthaltenen Eisenverbindungen handelt es sich im Wesentlichen um Eisenoxide, aber auch um Eisencarbonate oder Eisensulfide. Zu den wichtigsten Eisenoxiden zählen:

  • Magnetit ("Magneteisenstein"): Fe3O4
  • Hämatit ("Roteisenstein"): Fe2O3
  • Siderit ("Spateisenstein"): FeCO3
  • Limonit ("Brauneisenstein"): 2Fe2O3·3H2O

Eisenerz, Magnetit, Magneteisenstein, Hämatit, Roteisenstein, Limonit, Brauneisenstein, Fe3O4, Fe2O3, Eisenoxide

Abbildung: Wichtige Eisenerze

Aus diesen Eisenoxiden wird im späteren Hochofenprozess das Eisen herausgelöst und in Verbindung mit Kohlenstoff Stahl erhalten. Neben den eigentlichen Eisenverbindungen enthält das Eisenerz allerdings stets verschiedene (unerwünschte) Beimengungen, die auch als Gangart bezeichnet werden. Da die Gangart für die eigentliche Eisengewinnung nicht von Interesse ist, bezeichnet man dieses Gestein auch als taubes Gestein. Bei den Verbindungen im tauben Gestein handelt es sich häufig um Oxide wie beispielsweise:

  • Siliziumdioxid
  • Manganoxid
  • Kalziumoxid
  • Magnesiumoxid
  • Aluminiumoxid
  • Phosphorverbindungen und
  • Schwefelverbindungen.

Die in der Gangart enthaltenen Beimengungen sind auch der Grund weshalb der spätere Stahl stets Begleitelemente wie Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel sowie weitere Elemente enthält. Die einzuhaltenden Höchstwerte für diese Begleitelemente sind für die späteren Stähle je nach Stahlsorte vorgeschrieben.

Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ist es sinnvoll die Gangart bereits vor dem eigentlichen Einschmelzen des Eisenerzes auf ein Minimum zu reduzieren. Ansonsten wäre ein unnötig hoher Einsatz an Kohle bzw. Wärmeenergie im Hochofen nötig, wenn zu viel Gangart aufgeschmolzen werden müsste. Somit wird bereits im Vorfeld eine entsprechende Aufbereitung der abgebauten Eisenerze notwendig, bevor diese in den Hochofen gelangen.

Großflächige Bereiche in denen sich über Jahrmillionen Eisenerz gebildet hat (z.B. durch Vulkanismus) und wirtschaftlich gefördert werden kann, werden auch als Eisenerzlagerstätten bezeichnet. Besonders viele Erzlagerstätten finden sich in Ländern wie China, Australien, Brasilien, Indien und Russland wieder. Diese Länder haben einen Anteil von rund 85 % am gesamten weltweiten Fördervolumen.

Das in den Lagerstätten meist durch Sprengung gewonnene Eisenerz ist zunächst sehr grob und unhandlich, was diesem unbehandelten Gestein den Namen Groberz verleiht. Nach der Förderung des Groberzes wird dieses direkt an den Lagerstätten mit Hilfe von Kegelbrechern oder Backenbrechern zu handlicheren Stückgrößen von ca. 15 mm Korngröße gebrochen. Man spricht dann auch von sogenanntem Stückerz. Neben Stückerz kann durch Mahlen auch Feinerz (ca. 1 mm) und Feinsterz (ca. <0,1 mm) erhalten werden.

Die Fein- und Feinsterze werden speziell für den Hochofenprozess aufbereitet (siehe nachflogendes Kapitel Erzaufbereitung). Das Stückerz hingegen wird direkt zugeführt, denn die Aufbereitung der Erze ist relativ aufwendig und teuer, so dass es sich nur bis zu einem gewissen Grad wirtschaftlich lohnt das Erz aufzubereiten.