Metall

Ein Metall ist ein Material, das aus Atomen besteht, die leicht Elektronen abgeben und so eine Gitterstruktur bilden, in der sich diese Elektronen frei bewegen können. Diese Elektronenbeweglichkeit ist der Grund, warum Metalle Elektrizität und Wärme viel besser leiten als Nichtmetalle. Im Bergbau und in der Rohstoffgewinnung umfasst der Begriff sowohl reine chemische Elemente wie Kupfer, Eisen und Zink als auch künstlich hergestellte Legierungen wie Stahl und Bronze, die Metalle zur Verbesserung ihrer Eigenschaften kombinieren.

Die Unterscheidung zwischen Erz und raffiniertem Metall ist in der Praxis entscheidend. Ein Erz ist Gestein, das Metallverbindungen enthält, typischerweise Oxide, Sulfide oder Carbonate, vermischt mit wertlosem Gestein, das man Gangart nennt. Ein abgebauter Kupfererzbrocken kann nur 0,5 bis 2 Prozent Kupfer nach Gewicht enthalten. Die Gewinnung umfasst das Zerkleinern des Erzes, die Anreicherung des wertvollen Minerals durch Flotation oder Schwerkrafttrennung und dann das Schmelzen oder Auslaugen, um das reine Metall freizulegen. Erst nach der Raffination haben Sie ein Metall, das zum Verkauf oder zur Weiterverarbeitung geeignet ist.

Verschiedene Metalle verhalten sich unter Belastung und Hitze sehr unterschiedlich. Eisenmetalle dominieren Bau- und Industriearbeiten, weil sie fest und reichlich vorhanden sind; Kupfer und Aluminium sind hervorragende elektrische und Wärmeleiter; Edelmetalle wie Gold und Platin erfüllen chemische, elektronische und dekorative Aufgaben. Eine Legierung wie Edelstahl (Eisen, Chrom und Nickel) widersteht Korrosion viel besser als reines Eisen. Die Wahl, welches Metall oder welche Legierung man abbauen und raffinieren soll, hängt allein davon ab, welche Eigenschaften der Kunde benötigt und welchen Preis er bezahlen will.

Das Wort Metall stammt vom griechischen metallon, das ursprünglich Mine oder Steinbruch bedeutete und sich dann auf den Stoff bezog, der aus Minen gewonnen wurde. Diese etymologische Verbindung zur Rohstoffgewinnung besteht fort: In der industriellen Fachsprache bedeutet Metall oft die ganze Kette vom Erzkörper durch das Schmelzwerk bis zum Barren oder Pulver. Ein Bergbauingenieur und ein Gießerearbeiter verwenden das Wort für etwas unterschiedliche Dinge entlang dieser Kette, aber beide sprechen vom selben zugrundeliegenden Material und seinem Wert.

Metalle korrodieren, ermüden und werden je nach Temperatur, Verunreinigungsgehalt und Verarbeitung spröde oder zäh. Eine Charge rohen Metalls aus dem Ofen kann gelöste Gase, Oxide oder Spurenelemente enthalten, die es schwächen. Raffination zu höherer Reinheit oder Legierung mit spezifischen Elementen in gemessenen Mengen beseitigt diese Mängel. Deshalb gibt es Spezifikationen für Metallgüte, Zusammensetzungsbereich und mechanische Eigenschaften: Ein Käufer muss genau wissen, was er bekommt, nicht nur dass es aus einer Mine stammt.