Röst- und Reduktionsprozesse

Nur sehr edle Metalle wie Gold oder Silber kommen in der Natur in metallischer Form vor. Die meisten Metalle sind vielfach als Oxide, Carbonate oder Sulfide in den Erzen enthalten. Besonders die Schwermetalle sind häufig als sulfidische Erze zu finden.

Bedeutung

In der Metallurgie röstet man die sulfidischen Erze, um aus ihnen Schwefeldioxid und das Metall, meist als Metalloxid, zu erhalten. Schwefeldioxid wird zur Schwefelsäuresynthese verwendet, die entstehenden Metalloxide werden dann zu den entsprechenden Metallen reduziert. Das Rösten ist ein notwendiger Schritt bei der Metallgewinnung, da sich die Metalle nicht direkt aus den Sulfiden gewinnen lassen, wohl aber aus ihren Oxiden.

Röstprozesse

Das Rösten ist ein Aufbereitungsprozess von Erzen, wobei diese in Röstöfen unter Luftzutritt erhitzt werden. Dabei werden die Metallsulfide unedlerer Metalle in ihre Oxide überführt. Da viele Sulfiderze auch Spuren anderer Elemente, z. B. von Arseniden und Antimoniden, Seleniden und Telluriden enthalten, entstehen außer Schwefeldioxid auch flüchtige Sauerstoffverbindungen von Arsen (As), Antimon (Sb), Selen (Se) und Tellur (Te). Diese werden ebenfalls genutzt, um aus ihnen die entsprechenden Elemente herzustellen. Werden Edelmetallerze wie z. B. Silbersulfid geröstet, kann man direkt das reine Metall (in diesem Fall elementares Silber) gewinnen.

Unedle Metalle lassen sich nur in ihre Metalloxide überführen. Durch die Temperatur und Sauerstoffkonzentration kann man regeln, ob das Metallsulfid in Schwefeldioxid und Metalloxid oder in das Metallsulfat überführt wird. Werden im Röstofen die Metallsulfate gewonnen, nennt man dies in der Metallurgie sulfatisierendes Rösten. Metallsulfate haben den Vorteil, dass sie fast alle gut in Wasser löslich sind.

Reaktionsverlauf

Umwandlung des Sulfides eines unedlen Metalles in Schwefeldioxid und Metalloxid:

${\text{4 FeS}}_{\text{2}}{\text{ + 11 O}}_{\text{2}}\stackrel{}{\to }{\text{ 2 Fe}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{3}}{\text{ + 8 SO}}_{\text{2}}$

Umwandlung eines Edelmetallsulfides in Schwefeldioxid und das reine Metall:

${\text{Ag}}_{\text{2}}{\text{S + O}}_{\text{2}}\stackrel{}{\to }{\text{ 2 Ag + SO}}_{\text{2}}$

Bildung eines Metallsulfats aus dem Metallsulfid:

${\text{CuS + 2 O}}_{\text{2}}\stackrel{}{\to }{\text{ CuSO}}_{\text{4}}$

Das Rösten der sulfidischen Erze ist stark exotherm. Die Entwicklung des sulfidischen Röstens wird MÜLLER VON REICHENSTEIN zugeschrieben.